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机器学习赋能的下一代氢析出反应催化剂搜索

材料科学 2021-09-23 v1

摘要

开发由低成本材料制成的用于氢析出反应(HER)的活性催化剂,是氢能利用中的关键挑战。近年来发现的富土元素二硫化钼(MoS2_2)对 HER 具有良好的活性和稳定性。在本报告中,我们采用水热技术合成 MoS2_2,这是一种经济高效且环境友好的方法,并具有未来大规模生产的潜力。为研究结构-性能关系,进行了扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X 射线衍射(XRD)、拉曼光谱、X 射线光电子能谱(XPS)以及各种电化学表征。观察到材料结构与 HER 性能之间的强相关性。此外,构建了机器学习(ML)技术,并随后在贝叶斯优化框架内使用,以在有限参数空间内验证合成高质量 MoS2_2 催化剂的最优参数组合。该模型将能够指导 MoS2_2 的湿化学合成,并最终生产出最有效的 HER 催化剂。

关键词

引用

@article{arxiv.2109.10890,
  title  = {Machine-Learning Enabled Search for The Next-Generation Catalyst for Hydrogen Evolution Reaction},
  author = {S. Wei and S. Baek and H. Yue and S. Yun and S. Park and Y. Lee and J. Zhao and H. Li and K. Reyes and F. Yao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2109.10890},
  year   = {2021}
}