Double‐Tuned RuCo Dual Metal Single Atoms and Nanoalloy with Synchronously Expedited Volmer/Tafel Kinetics for Effective and Ultrastable Ampere‐Level Current Density Hydrogen Production

塔菲尔方程 过电位 材料科学 电解 制氢 催化作用 金属 纳米技术 化学物理 电极 物理化学 化学 电化学 有机化学 电解质 冶金
作者
Xingkun Wang,Hanxu Yao,Canhui Zhang,C. Li,Kecheng Tong,Meng Gu,Zhengwen Cao,Minghua Huang,Heqing Jiang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:33 (40) 被引量:51
标识
DOI:10.1002/adfm.202301804
摘要

Abstract Alkaline water electrolysis system is of general interest but is impeded by the unsatisfactory hydrogen evolution reaction (HER) performance under ampere‐level current density. Herein, the synchronous modification of complicated Volmer/Tafel kinetics is effectuated for attaining ampere‐level current density hydrogen production via engineering double‐tuned RuCo nanoalloy and dual metal single atoms on hierarchical N‐doped mesoporous carbon (RuCo@Ru SA Co SA ‐NMC). The electronic structure of Ru sites in dual metal single atoms can be synergistically tailored by adjacent Co atomic sites and nanoalloy, which makes it achieve faster Volmer kinetics with rapid water adsorption/dissociation and transfer rates toward adsorbed hydroxyl. While double‐tuned Ru sites in nanoalloy by adjacent alloyed Co sites and dual metal single atoms undertake optimized Tafel kinetics with boosted transfer rates toward adsorbed hydrogen. Accordingly, RuCo@Ru SA Co SA ‐NMC exhibits ultralow HER overpotential of 255 mV at 1 A cm −2 with robust stability over 24 days, ultrahigh mass activity of 37.2 A mg Ru −1 , and turnover frequency of 19.5 s −1 . More importantly, RuCo@Ru SA Co SA ‐NMC can make water electrolysis system possess low power consumption of 5.34 kWh per Nm 3 H2 and estimated costs of 1.197 $ per kg H2 . The concept emphasized in this study provides guidance for rational design of cost‐effective catalysts with ampere‐level current density hydrogen production.
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
双目识林发布了新的文献求助10
1秒前
Pursuit发布了新的文献求助10
3秒前
pyh发布了新的文献求助10
3秒前
TeeteePor完成签到,获得积分10
4秒前
6秒前
Orange应助自然的不二采纳,获得10
6秒前
涟漪完成签到,获得积分20
6秒前
7秒前
7秒前
yyp完成签到,获得积分10
8秒前
务实凌晴发布了新的文献求助10
9秒前
李健应助Joaquim22采纳,获得10
9秒前
所所应助搞怪的丹采纳,获得30
12秒前
沉默的涫发布了新的文献求助20
12秒前
朱123发布了新的文献求助10
12秒前
所所应助田田田田采纳,获得10
14秒前
pumpkin完成签到,获得积分10
15秒前
温柔老九完成签到,获得积分20
15秒前
紫色水晶之恋应助yy采纳,获得10
16秒前
风趣靳应助小林采纳,获得10
16秒前
ANan1213发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
北月南弦完成签到,获得积分10
18秒前
完美世界应助闪闪谷雪采纳,获得10
19秒前
20秒前
田田田田完成签到,获得积分20
21秒前
sunnie发布了新的文献求助10
21秒前
23秒前
科研通AI6.3应助高言采纳,获得10
24秒前
优雅网络应助pyh采纳,获得10
24秒前
小林完成签到,获得积分10
24秒前
hizhyhy应助Pursuit采纳,获得10
25秒前
面向阳光发布了新的文献求助10
26秒前
科研通AI6.4应助朱123采纳,获得10
26秒前
李健应助谢嘻嘻嘻嘻采纳,获得10
27秒前
27秒前
xiaolizi发布了新的文献求助100
27秒前
汉堡包应助自然的不二采纳,获得10
28秒前
29秒前
田様应助刘梦通采纳,获得10
29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
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 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
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
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 7287563
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8907316
关于积分的说明 18850907
捐赠科研通 6956403
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3208630
关于科研通互助平台的介绍 2378499
邀请新用户注册赠送积分活动 2184289