undefined

Adiabatic versus non-adiabatic electron transfer at 2D electrode materials

Publiceringsår

2021

Upphovspersoner

Liu, Dan-Qing; Kang, Minkyung; Perry, David; Chen, Chang-Hui; West, Geoff; Xia, Xue; Chaudhuri, Shayantan; Laker, Zachary P. L.; Wilson, Neil R.; Meloni, Gabriel N.; Melander, Marko M.; Maurer, Reinhard J.; Unwin, Patrick R.

Abstrakt

2D electrode materials are often deployed on conductive supports for electrochemistry and there is a great need to understand fundamental electrochemical processes in this electrode configuration. Here, an integrated experimental-theoretical approach is used to resolve the key electronic interactions in outer-sphere electron transfer (OS-ET), a cornerstone elementary electrochemical reaction, at graphene as-grown on a copper electrode. Using scanning electrochemical cell microscopy, and co-located structural microscopy, the classical hexaamineruthenium (III/II) couple shows the ET kinetics trend: monolayer > bilayer > multilayer graphene. This trend is rationalized quantitatively through the development of rate theory, using the Schmickler-Newns-Anderson model Hamiltonian for ET, with the explicit incorporation of electrostatic interactions in the double layer, and parameterized using constant potential density functional theory calculations. The ET mechanism is predominantly adiabatic; the addition of subsequent graphene layers increases the contact potential, producing an increase in the effective barrier to ET at the electrode/electrolyte interface.
Visa mer

Organisationer och upphovspersoner

Jyväskylä universitet

Melander Marko Orcid -palvelun logo

Publikationstyp

Publikationsform

Artikel

Moderpublikationens typ

Tidning

Artikelstyp

En originalartikel

Målgrupp

Vetenskaplig

Kollegialt utvärderad

Kollegialt utvärderad

UKM:s publikationstyp

A1 Originalartikel i en vetenskaplig tidskrift

Publikationskanalens uppgifter

Volym

12

Artikelnummer

7110

Publikationsforum

63766

Publikationsforumsnivå

3

Öppen tillgång

Öppen tillgänglighet i förläggarens tjänst

Ja

Öppen tillgång till publikationskanalen

Helt öppen publikationskanal

Parallellsparad

Ja

Övriga uppgifter

Vetenskapsområden

Fysik; Kemi

Nyckelord

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Publiceringsland

Förenade kungariket

Förlagets internationalitet

Internationell

Språk

engelska

Internationell sampublikation

Ja

Sampublikation med ett företag

Nej

DOI

10.1038/s41467-021-27339-9

Publikationen ingår i undervisnings- och kulturministeriets datainsamling

Ja