A High-Entropy Oxide as High-Activity Electrocatalyst for Water Oxidation

双金属片 电催化剂 过电位 析氧 催化作用 材料科学 电化学 氧化物 过渡金属 化学工程 无机化学 化学 电极 物理化学 生物化学 工程类 冶金
作者
Mohana V. Kante,Moritz L. Weber,Shu Ni,Iris C. G. van den Bosch,Emma van der Minne,Lisa Heymann,Lorenz J. Falling,Nicolas Gauquelin,Martina Tsvetanova,Daniel M. Cunha,Gertjan Koster,Felix Gunkel,Slavomír Nemšák,Horst Hahn,Leonardo Velasco,Christoph Baeumer
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:17 (6): 5329-5339 被引量:145
标识
DOI:10.1021/acsnano.2c08096
摘要

High-entropy materials are an emerging pathway in the development of high-activity (electro)catalysts because of the inherent tunability and coexistence of multiple potential active sites, which may lead to earth-abundant catalyst materials for energy-efficient electrochemical energy storage. In this report, we identify how the multication composition in high-entropy perovskite oxides (HEO) contributes to high catalytic activity for the oxygen evolution reaction (OER), i.e., the key kinetically limiting half-reaction in several electrochemical energy conversion technologies, including green hydrogen generation. We compare the activity of the (001) facet of LaCr0.2Mn0.2Fe0.2Co0.2Ni0.2O3-δ with the parent compounds (single B-site in the ABO3 perovskite). While the single B-site perovskites roughly follow the expected volcano-type activity trends, the HEO clearly outperforms all of its parent compounds with 17 to 680 times higher currents at a fixed overpotential. As all samples were grown as an epitaxial layer, our results indicate an intrinsic composition-function relationship, avoiding the effects of complex geometries or unknown surface composition. In-depth X-ray photoemission studies reveal a synergistic effect of simultaneous oxidation and reduction of different transition metal cations during the adsorption of reaction intermediates. The surprisingly high OER activity demonstrates that HEOs are a highly attractive, earth-abundant material class for high-activity OER electrocatalysts, possibly allowing the activity to be fine-tuned beyond the scaling limits of mono- or bimetallic oxides.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
shanshanlaichi完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
刚刚
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
hitdsh完成签到,获得积分10
1秒前
彼岸@完成签到,获得积分10
1秒前
忧郁衬衫完成签到 ,获得积分10
1秒前
verdure发布了新的文献求助20
1秒前
汉堡包应助儒雅曼云采纳,获得10
1秒前
2秒前
听风完成签到,获得积分10
2秒前
赘婿应助一张不够花采纳,获得10
2秒前
高兴映菱完成签到,获得积分20
2秒前
Gino完成签到,获得积分0
3秒前
3秒前
英俊的铭应助小曹医生采纳,获得10
3秒前
潘岩发布了新的文献求助20
3秒前
浮浮世世发布了新的文献求助30
4秒前
芑璇完成签到,获得积分10
4秒前
SciGPT应助陈柯宇采纳,获得10
4秒前
yanyue完成签到 ,获得积分10
4秒前
梓歆完成签到 ,获得积分10
4秒前
小蘑菇应助Jiangxining采纳,获得10
5秒前
Polly完成签到,获得积分10
5秒前
香蕉觅云应助柚子有点甜采纳,获得10
5秒前
科研通AI2S应助炙热的文博采纳,获得10
5秒前
6秒前
PingLiu完成签到,获得积分10
6秒前
酷波er应助高兴映菱采纳,获得10
6秒前
小石发布了新的文献求助10
6秒前
大模型应助ww采纳,获得10
7秒前
古德完成签到,获得积分10
7秒前
翻斗花园612完成签到,获得积分10
7秒前
唐妹妹发布了新的文献求助10
7秒前
懒123完成签到,获得积分10
8秒前
juju发布了新的文献求助10
9秒前
无所谓的所谓完成签到,获得积分10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
2026 Hospital Accreditation Standards 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6263269
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8085195
关于积分的说明 16894147
捐赠科研通 5333760
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2839074
邀请新用户注册赠送积分活动 1816542
关于科研通互助平台的介绍 1670273