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[综合讨论] ORR/OER少数情况下过电势的求解

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对于大多数情况,过电势很好计算OER:吸热。极限电压:能量上升最高的一步/e
ORR:放热。极限电压:能量下降最小的一步/e

但在某些文献中,
(1)OER:某一步中出现自发放热。文献中过电势的求法,考虑与大多数情况无异。极限电压:能量上升最高的一步/e
【问题1】OER中如果出现放热步骤,对于过电势的求解是否有影响。或者极限电压与过电势的数值是否有限制要求?
(2)ORR:某一步中出现自发吸热。文献中没有提及过电势
【问题2】从理论计算的角度,如果ORR出现吸热步骤,即此步△G>0,非自发。理论角度是否无法进行ORR反应,无法得出极限电压与过电势。
如果可以计算,应该如何求解?
(3)文献中出现上述情况,是因为
【问题3】理论与实际实验有差距,理论计算仅提高趋势,实际实验有许多考量因素?
【问题4】如果理论计算,OER出现放热,ORR出现吸热,如何求解过电势?是否有要求?
///新手小白,请多赐教。或者有哪些相关的文献或者网站可以学习了解上述情况的解决。

图片1.png (296.14 KB, 下载次数 Times of downloads: 17)

绝大多数情况的ORR/OER(图源B站)

绝大多数情况的ORR/OER(图源B站)

文献OER.png (116.52 KB, 下载次数 Times of downloads: 22)

出现放热步骤的OER(DOI:10.1021/acscatal.0c01273)

出现放热步骤的OER(DOI:10.1021/acscatal.0c01273)

文献ORR.png (96.38 KB, 下载次数 Times of downloads: 21)

出现吸热步骤的ORR(DOI:10.1002/anie.202114441

出现吸热步骤的ORR(DOI:10.1002/anie.202114441

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发表于 Post on 2023-4-6 20:40:46 | 只看该作者 Only view this author
我来抛砖引玉了。。。
【问题1】OER中如果出现放热步骤,对于过电势的求解是否有影响。或者极限电压与过电势的数值是否有限制要求?
放热会造成后面几步过电势变大,显然是不利的
【问题2】从理论计算的角度,如果ORR出现吸热步骤,即此步△G>0,非自发。理论角度是否无法进行ORR反应,无法得出极限电压与过电势。
如果可以计算,应该如何求解?
还是可以得出后面的步骤的过电势,但是非自发就说明这步吸热步出现了问题。要结合临床分析。
【问题3】理论与实际实验有差距,理论计算仅提高趋势,实际实验有许多考量因素?
多半是文献瞎算。模型错误,方法错误等。如果不能合理的解释为什么OER中会有放热步,以及ORR中会有吸热步。那么就可以认为计算错误。
【问题4】如果理论计算,OER出现放热,ORR出现吸热,如何求解过电势?是否有要求?
先检查理论计算是否有问题。
如果没有问题,说明实际的材料有问题。过电势还是可以正常求。
但是这时候首先要解决的是解释为什么充电充不进去,放电放不出来,以及怎么解决这个问题。
而不是求过电势。

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