Iridium‐Free High‐Entropy Alloy for Acidic Water Oxidation at High Current Densities

合金 电流(流体) 化学 自由水 无机化学 材料科学 化学工程 热力学 催化作用 环境科学 有机化学 物理 环境工程 工程类
作者
Jinghao Chen,Jiale Ma,Tao Huang,Qichen Liu,Xiao‐Kang Liu,Ruihao Luo,Jingwen Xu,Xiaoyang Wang,Taoli Jiang,Hongxu Liu,Zhenshan Lv,Tao Yao,Gongming Wang,Xusheng Zheng,Zhenyu Li,Wei Chen
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:137 (21) 被引量:9
标识
DOI:10.1002/ange.202503330
摘要

Abstract Designing active and cost‐effective catalysts for acidic oxygen evolution reaction (OER) is critically important for improving proton exchange membrane water electrolyzers (PEMWEs) used in hydrogen production. In this study, we introduce a rapid and straightforward method to synthesize a quinary high‐entropy ruthenium‐based alloy (RuMnFeMoCo) for acidic OER. This iridium‐free catalyst demonstrates a low overpotential of 170 mV and exceptional stability, enduring a 1000‐hour durability test at 10 mA cm −2 in 0.5 M H 2 SO 4 . Microstructural analyses and density functional theory (DFT) calculations reveal that the incorporation of corrosion‐resistant elements such as Ru, Mo, and Co enhances the overall stability of the catalyst under acidic conditions. Concurrently, the presence of Mn, Fe, and Co significantly reduces the energy barrier of the rate‐determining step in the OER process, thus accelerating the OER kinetics and lowering the overpotential. The PEMWE employing the RuMnFeMoCo catalyst operates stably at high current densities of 500 and 1000 mA cm −2 for over 300 hours with negligible performance degradation. This work illustrates a strategy for designing high‐performance OER electrocatalysts by synergistically integrating the benefits of multiple elements, potentially overcoming the activity‐stability trade‐off typically encountered in the catalyst development.
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
小妖怪完成签到,获得积分10
刚刚
小马甲应助冷静的石头采纳,获得10
刚刚
刚刚
正午完成签到,获得积分10
1秒前
谢迎波完成签到,获得积分10
1秒前
洋嘞个羊完成签到 ,获得积分10
1秒前
Stone发布了新的文献求助10
1秒前
帅气B人关注了科研通微信公众号
1秒前
2秒前
流风回雪完成签到,获得积分10
3秒前
知禾完成签到,获得积分10
4秒前
xxl004完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
4秒前
科研通AI6.2应助豆沙采纳,获得10
4秒前
温柔可爱完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
我要吃饭完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
凌慕完成签到,获得积分10
5秒前
aajhajkahna应助侯署江采纳,获得10
5秒前
光亮听云应助xiaoxiaoli采纳,获得10
6秒前
Lijiahui完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
样子完成签到,获得积分10
7秒前
Time完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
科研通AI6.2应助李卿采纳,获得10
8秒前
8秒前
脑洞疼应助李卿采纳,获得10
8秒前
大雪纷飞发布了新的文献求助10
8秒前
Hello应助zdd采纳,获得10
9秒前
9秒前
安详猕猴桃完成签到,获得积分10
9秒前
follow发布了新的文献求助10
10秒前
英俊的铭应助Lion采纳,获得10
10秒前
ggun发布了新的文献求助10
10秒前
10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
Les chinois de jakarta: temples et vie collective 1000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 800
Social Psychology 600
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7646472
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9218590
关于积分的说明 19781345
捐赠科研通 7211024
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3277012
关于科研通互助平台的介绍 2438643
邀请新用户注册赠送积分活动 2275202