高熵合金 (HEA) 具有巨大的組成空間,可用于微調電催化活性,利用表面上數百萬個不同的活性位點。然而,復雜的局部化學環境對高反應性 HEA 電催化劑的合理高效設計提出了挑戰。
在這里,南京理工大學Wei Liu,Ji-Chang Ren專注于用于氧還原反應的貴金屬 HEA,提出了一個簡單而有效的描述符,用于定量確定 HEA 的局部反應性。
文章要點
1)該描述符基于活性中心固有 d 帶填充和鄰域電負性的線性組合。我們的模型準確而穩健地描述了具有不同吸附配置的中間體在 HEA 上的結合強度,并得到了外部密度泛函理論計算的支持。
2)重要的是,HEA 表面的局部環境電負性與嵌入其中的中心原子的 d 帶分布密切相關。
3)最后,研究人員建立了包含九種貴金屬元素的 HEA 活性圖庫,表明富 Pd 和富 Ir 合金(如 Pd-Ag、Ir-Pt、Ir-Au 組合)有望成為最佳電催化劑的潛在候選材料。
參考文獻
Cao, G., Yang, S., Ren, JC. et al. Electronic descriptors for designing high-entropy alloy electrocatalysts by leveraging local chemical environments. Nat Commun 16, 1251 (2025).
DOI:10.1038/s41467-025-56421-9
https://doi.org/10.1038/s41467-025-56421-9