已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Oxygen Vacancy‐Electron Polarons Featured InSnRuO2 Oxides: Orderly and Concerted In‐Ov‐Ru‐O‐Sn Substructures for Acidic Water Oxidation

极化子 材料科学 氧气 过电位 空位缺陷 析氧 电解水 电解质 电子 结晶学 无机化学 电解 电化学 化学 物理化学 电极 物理 有机化学 量子力学
作者
Yanhui Sun,Mingyue Xiao,Feng Liu,Jun Gan,Shixin Gao,Jingjun Liu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
被引量:12
标识
DOI:10.1002/adma.202414579
摘要

Abstract Polymetallic oxides with extraordinary electrons/geometry structure ensembles, trimmed electron bands, and way‐out coordination environments, built by an isomorphic substitution strategy, may create unique contributing to concertedly catalyze water oxidation, which is of great significance for proton exchange membrane water electrolysis (PEMWE). Herein, well‐defined rutile InSnRuO 2 oxides with density‐controllable oxygen vacancy (Ov)‐free electron polarons are firstly fabricated by in situ isomorphic substitution, using trivalent In species as Ov generators and the adjacent metal ions as electron donors to form orderly and concerted In‐Ov‐Ru‐O‐Sn substructures in the tetravalent oxides. For acidic water oxidation, the obtained InSnRuO 2 displays an ultralow overpotential of 183 mV (versus RHE) and a mass activity (MA) of 103.02 A mg Ru −1 , respectively. For a long‐term stability test of PEMWE, it can run at a low and unchangeable cell potential (1.56 V) for 200 h at 50 mA cm −2 , far exceeding current IrO 2 ||Pt/C assembly in 0.5 m H 2 SO 4 . Accelerated degradation testing results of PEMWE with pure water as the electrolyte show no significant increase in voltage even when the voltage is gradually increased from 1 to 5 A cm −2 . The remarkably improved performance is associated with the concerted In‐Ov‐Ru‐O‐Sn substructures stabilized by the dense Ov‐electron polarons, which synergistically activates band structure of oxygen species and adjacent Ru sites and then boosting the oxygen evolution kinetics. More importantly, the self‐trapped Ov‐electron polaron induces a decrease in the entropy and enthalpy, and efficiently hinder Ru atoms leaching by increasing the lattice atom diffusion energy barrier, achieves long‐term stability of the oxide. This work may open a door to design next‐generation Ru‐based catalysts with polarons to create orderly and asymmetric substructures as active sites for efficient electrocatalysis in PEMWE application.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
万安安完成签到,获得积分10
1秒前
可乐完成签到,获得积分20
1秒前
琳666完成签到,获得积分10
2秒前
高高的丹雪完成签到 ,获得积分10
2秒前
万安安发布了新的文献求助10
3秒前
sunnyjc完成签到,获得积分10
6秒前
Gy完成签到 ,获得积分10
7秒前
情怀应助万安安采纳,获得10
9秒前
9秒前
勤奋天真完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
马畅完成签到 ,获得积分10
10秒前
wuaaaaa_L发布了新的文献求助10
10秒前
13秒前
NiceSunnyDay完成签到 ,获得积分10
13秒前
CHEN完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
123发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
11发布了新的文献求助10
16秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
21完成签到 ,获得积分10
17秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
GingerF应助科研通管家采纳,获得50
18秒前
GingerF应助科研通管家采纳,获得50
18秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
鱼鱼完成签到 ,获得积分10
18秒前
西米露发布了新的文献求助10
18秒前
殷勤的凝海完成签到 ,获得积分10
19秒前
翼德救我i发布了新的文献求助10
19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
Zeolites: From Fundamentals to Emerging Applications 1500
Architectural Corrosion and Critical Infrastructure 1000
Early Devonian echinoderms from Victoria (Rhombifera, Blastoidea and Ophiocistioidea) 1000
Hidden Generalizations Phonological Opacity in Optimality Theory 1000
2026国自然单细胞多组学大红书申报宝典 800
Research Handbook on Corporate Governance in China 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4909372
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4185801
关于积分的说明 12998404
捐赠科研通 3952742
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2167653
邀请新用户注册赠送积分活动 1186152
关于科研通互助平台的介绍 1092800