Publication detail

Mechanisms of Degradation of Na2Ni[Fe(CN)(6)] Functional Electrodes in Aqueous Media: A Combined Theoretical and Experimental Study

Year: 2023

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: Journal of Physical Chemistry C

Publisher name: American Chemical Society

Place: Washington

Page from-to: 2204-2214

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Mechanismy degradace funkčních elektrod Na2Ni[Fe(CN)(6)] ve vodném prostředí: Kombinovaná teoretická a experimentální studie	Analogy pruské modři (PBA) jsou všestranné funkční materiály s četnými aplikacemi od elektrokatalýzy a baterií až po senzory a elektrochromní zařízení. stabilita silně závisí na složení elektrolytu. V této práci využíváme výpočty a experimenty teorie hustoty funkcionálu k objasnění mechanismů degradace modelových funkčních elektrod Na2Ni[Fe(CN)(6)] ve vodných elektrolytech. Vedle pH roztoku a koncentrace kationtů identifikujeme adsorpci aniontů jako hlavní hnací sílu pro rozpouštění elektrody. Je pozoruhodné, že povaha adsorbovaných aniontů může řídit mechanismy přenosu hmoty a náboje během interkalace kovových kationtů, stejně jako rychlost degradace elektrody. Zjistili jsme, že slabě adsorbující anionty, jako je NO3-, brání degradaci, zatímco silně adsorbující anionty, jako je SO42-, ji urychlují. Výsledky této studie poskytují praktické pokyny pro optimalizaci elektrolytů a lze je pravděpodobně extrapolovat na celou rodinu PBA působících ve vodných médiích.	analogy pruské modři; zobecněná aproximace gradientu; výpočty celkové energie; tenké filmy; interkalace; elektrochemie; stabilita; sodík; xps
eng	Mechanisms of Degradation of Na2Ni[Fe(CN)(6)] Functional Electrodes in Aqueous Media: A Combined Theoretical and Experimental Study	Prussian blue analogues (PBAs) are versatile functional materials with numerous applications ranging from electrocatalysis and batteries to sensors and electrochromic devices. stability strongly depends on the electrolyte composition. In this work, we use density functional theory calculations and experiments to elucidate the mechanisms of degradation of model Na2Ni[Fe(CN)(6)] functional electrodes in aqueous electrolytes. Next to the solution pH and cation concentration, we identify anion adsorption as a major driving force for electrode dissolution. Notably, the nature of adsorbed anions can control the mass and charge transfer mechanisms during metal cation intercalation as well as the electrode degradation rate. We find that weakly adsorbing anions, such as NO3-, impede the degradation, while strongly adsorbing anions, such as SO42-, accelerate it. The results of this study provide practical guidelines for electrolyte optimization and can likely be extrapolated to the whole family of PBAs operating in aqueous media.	prussian blue analogs; generalized gradient approximation; total-energy calculations; thin-films; intercalation; electrochemistry; stability; sodium; xps

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links