Mn2O3 oxide with bixbyite structure for the electrochemical oxygen reduction reaction in alkaline media: highly active if properly manipulatedстатья
Статья опубликована в высокорейтинговом журнале
Информация о цитировании статьи получена из
Web of Science,
Scopus
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 8 апреля 2021 г.
Аннотация:В настоящей статье рассмотрены композиционные и структурные факторы, которые могут влиять на активность α-Mn2O3 со структурой биксбиита в реакции восстановления кислорода и устойчивость оксида в щелочном растворе. Электрохимия α-Mn2O3, а также допированного Fe и Al-замещенного α-Mn2O3 и Mn7SiO12, имеющего бискбиитоподобную структуру, рассматривается на основании данных, полученных при использовании вращающегося дискового электрода (RDE), вращающегося дискового электрода с кольцом (RRDE) и циклической вальтамперометрии (ЦВА). Все изученные оксиды марганца устойчивы в диапазоне между потенциалом восстановления кислорода и 0.7 В относительно стандартного водородного электрода. Обнаружено, что любые изменения в структуре биксбиита и/или в химическом составе α-Mn2O3 приводят к падению активности в указанном диапазоне потенциалов как в реакции восстановления кислорода, так и в реакциях превращения пероксида водорода. Для реакции восстановления пероксида водорода это приводит также к смене природы скорость определяющей стадии. Полученные результаты подтверждают, что благодаря своей уникальной кристаллической структуре недопированный α-Mn2O3 является наиболее активным (среди известных в настоящий момент) катализаторов реакции восстановления кислорода. Они также указывают на то, что присутствие на поверхности частиц α-Mn2O3 граней (111) может приводить к высокой активности этого материала в реакции восстановления кислорода.