清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!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,伴您科研之路漫漫前行!

Single‐Atom Catalysts with Microenvironment Tuned by High Entropy for Efficient and Stable Alkaline Hydrogen Evolution Reaction

催化作用 离解(化学) 材料科学 吉布斯自由能 解吸 制氢 金属 化学物理 吸附 过渡金属 分解水 电子 化学工程 氢燃料 纳米技术 电荷密度 氢经济 电子结构 电场 无机化学 熵(时间箭头) 工作(物理) 原子电子跃迁 高能 密度泛函理论 化学反应
作者
Bangxin Li,Mingyue Yuan,Yihao Liu,Jinwen Zhang,Yuting Miao,Xuhui Xiong,Jiachen Sun,Renchao Che,Heyong HE
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/aenm.202505018
摘要

ABSTRACT Conventional non‐noble hydrogen evolution reaction catalysts are plagued by excessive hydrogen adsorption and instability. To overcome this, we pioneer a high‐entropy single‐atom (HESA) catalyst via precise anchoring of multiple transition metals on carbon supports. The HESA catalyst achieves record‐breaking alkaline HER performance of 44 mV@10 mA cm −2 (matching commercial Pt/C catalyst) and 300 h stability, resolving the persistent activity‐stability trade‐off. Systematical characterizations reveal that low‐coordination metal sites induce significant metal‐support charge redistribution. Electronegative supports withdraw electrons from metal centers, while π‐back‐donation downshifts metal d‐band centers, optimizing the Gibbs free energy of intermediate H atoms (ΔG H* ). Atomic‐scale imaging further confirms uniform charge distribution and Ångström‐level electric field response. Crucially, adjacent multi‐metal sites synergistically lower energy barriers for both water dissociation and hydrogen desorption through a synergistic electronic buffering effect. This work establishes entropy‐driven microenvironment engineering as a paradigm for cooperative optimization of active sites and electronic structures, opening avenues for durable non‐precious catalysts.
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
YU完成签到 ,获得积分10
2秒前
执着的导师完成签到,获得积分0
10秒前
手术刀完成签到 ,获得积分10
13秒前
Joker发布了新的文献求助10
18秒前
简单的冬瓜完成签到,获得积分10
21秒前
24秒前
兰花二狗他爹完成签到,获得积分10
26秒前
小小马发布了新的文献求助10
30秒前
一只大憨憨猫完成签到,获得积分10
39秒前
sailingluwl完成签到,获得积分10
40秒前
尤瑟夫完成签到 ,获得积分10
40秒前
灯座完成签到,获得积分10
40秒前
鸢尾绘画完成签到 ,获得积分10
55秒前
AAA卫生院保洁杨姐完成签到 ,获得积分10
56秒前
机智的孤兰完成签到 ,获得积分10
59秒前
隐形曼青应助科研吗喽采纳,获得10
59秒前
合适的如天完成签到,获得积分10
59秒前
doudou完成签到 ,获得积分10
1分钟前
愛愛愛愛完成签到,获得积分10
1分钟前
ding应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
was_3完成签到,获得积分0
1分钟前
黑猫老师完成签到 ,获得积分10
2分钟前
JOY完成签到 ,获得积分10
2分钟前
田様应助alluseup采纳,获得10
2分钟前
zachary009完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
qiancib202完成签到,获得积分0
2分钟前
科研吗喽发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
by发布了新的文献求助10
2分钟前
超级翰完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Guorsh完成签到 ,获得积分10
2分钟前
貔貅完成签到 ,获得积分10
2分钟前
阿居完成签到,获得积分20
2分钟前
吴老师完成签到 ,获得积分10
2分钟前
科研吗喽完成签到,获得积分20
2分钟前
哈哈哈完成签到 ,获得积分10
2分钟前
甜甜的tiantian完成签到 ,获得积分10
2分钟前
ng9Rr8完成签到,获得积分10
3分钟前
王平安完成签到 ,获得积分10
3分钟前
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
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 600
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 6419239
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8238592
关于积分的说明 17502466
捐赠科研通 5472132
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2891087
邀请新用户注册赠送积分活动 1867793
关于科研通互助平台的介绍 1705013