Strong Heteroatomic Bond‐Induced Confined Restructuring on Ir‐Mn Intermetallics Enable Robust PEM Water Electrolyzers

金属间化合物 重组 化学 化学工程 材料科学 业务 有机化学 财务 工程类 合金
作者
Shuang Wang,Yan Shi,Tao Shen,Guangzhe Wang,Yue Sun,Gongwei Wang,Xiao Li,Changfeng Yan,Chundong Wang,Hongfang Liu,Ying Wang,Hong‐Gang Liao,Lin Zhuang,Deli Wang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/ange.202420470
摘要

Low‐iridium acid‐stabilized electrocatalysts for efficient oxygen evolution reaction (OER) are crucial for the market deployment of proton exchange membrane (PEM) water electrolysis. Manipulating the in situ reconstruction of Ir‐based catalysts with favorable kinetics is highly desirable but remains elusive. Herein, we propose an atomic ordering strategy to modulate the dynamic surface restructuring of catalysts to break the activity/stability trade‐off. Under working conditions, the strong heteroatom‐bonded structure triggers rational surface‐confined reconstruction to form self‐stabilizing amorphous (oxy)hydroxides on the model Ir‐Mn intermetallic (IMC). Combined in‐situ/ex‐situ characterizations and theoretical analysis demonstrate that the induced strong covalent Ir‐O‐Mn units in the catalytic layer weaken the formation barrier of OOH* and promote the preferential dynamic replenishment/conversion pathway of H2O molecules to suppress the uncontrollable participation of lattice oxygen (about 2.6 times lower than that of pure Ir). Thus, a PEM cell with Ir‐Mn IMC as anode “pre‐electrocatalyst” (0.24 mgIr cm−2) delivers an impressive performance (3.0 A cm−2@1.851 V@80 °C) and runs stably at 2.0 A cm−2 for more than 2,000 h with the cost of USD 0.98 per kg H2, further validating its promising application. This work highlights surface‐confined evolution triggered by strong heteroatom bonds, providing insights into the design of catalysts involving surface reconstruction.
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
1秒前
fqefesjk完成签到,获得积分10
2秒前
爱笑凤凰完成签到,获得积分10
2秒前
马嘉祺完成签到,获得积分10
4秒前
momo完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
8秒前
Cecily完成签到,获得积分10
8秒前
阿啵呲嘚呃of咯完成签到 ,获得积分10
9秒前
xuhongfei发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
Annieqqiu完成签到 ,获得积分10
10秒前
爱低温的啊陈完成签到,获得积分10
11秒前
null0517发布了新的文献求助10
13秒前
zhang发布了新的文献求助10
14秒前
明理的梦竹完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
义气烧鹅完成签到,获得积分20
15秒前
喜悦乐巧完成签到,获得积分10
16秒前
自由无敌完成签到,获得积分10
17秒前
成功上岸完成签到,获得积分10
17秒前
19秒前
义气烧鹅发布了新的文献求助10
20秒前
莫奈发布了新的文献求助20
20秒前
jack-hunt完成签到,获得积分10
25秒前
Kevin发布了新的文献求助30
25秒前
大道希言完成签到,获得积分10
27秒前
tkkdy发布了新的文献求助10
28秒前
冯一凡完成签到,获得积分10
28秒前
大智关注了科研通微信公众号
30秒前
胡慧婷发布了新的文献求助10
32秒前
沈同学发布了新的文献求助10
32秒前
zmy完成签到,获得积分10
33秒前
cdercder应助pengpengyin采纳,获得10
33秒前
大一京城完成签到 ,获得积分10
33秒前
33秒前
一陈天下发布了新的文献求助10
34秒前
踏实秋莲发布了新的文献求助10
34秒前
郭德久完成签到 ,获得积分0
34秒前
勤恳思雁完成签到 ,获得积分10
37秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Gründe der Seele:Die Wiener Psychatrie im 20.Jahrhundert 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
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 7272937
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8893943
关于积分的说明 18801883
捐赠科研通 6947260
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3205105
关于科研通互助平台的介绍 2377080
邀请新用户注册赠送积分活动 2180299