undefined

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

Julkaisuvuosi

2021

Tekijät

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.

Tiivistelmä

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.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Jyväskylän yliopisto

Melander Marko Orcid -palvelun logo

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

12

Artikkelinumero

7110

Julkaisu­foorumi

63766

Julkaisufoorumitaso

3

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Kokonaan avoin julkaisukanava

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Muut tiedot

Tieteenalat

Fysiikka; Kemia

Avainsanat

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

Julkaisumaa

Yhdistynyt kuningaskunta

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1038/s41467-021-27339-9

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä