Nanocurvature-induced field effects enable control over the activity of single-atom electrocatalysts

电场 极化率 斯塔克效应 偶极子 Atom(片上系统) 领域(数学) 化学物理 法拉第效率 电催化剂 纳米技术 化学 材料科学 计算机科学 物理 电极 电化学 物理化学 数学 嵌入式系统 量子力学 有机化学 分子 纯数学
作者
B.X. Wang,Meng Wang,Ziting Fan,Chao Ma,Shibo Xi,Lo‐Yueh Chang,Mingsheng Zhang,Lixin Ning,Zhiyong Mi,Shenghua Chen,Wan Ru Leow,Jia Zhang,Dingsheng Wang,Yanwei Lum
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:15 (1)
标识
DOI:10.1038/s41467-024-46175-1
摘要

Tuning interfacial electric fields provides a powerful means to control electrocatalyst activity. Importantly, electric fields can modify adsorbate binding energies based on their polarizability and dipole moment, and hence operate independently of scaling relations that fundamentally limit performance. However, implementation of such a strategy remains challenging because typical methods modify the electric field non-uniformly and affects only a minority of active sites. Here we discover that uniformly tunable electric field modulation can be achieved using a model system of single-atom catalysts (SACs). These consist of M-N4 active sites hosted on a series of spherical carbon supports with varying degrees of nanocurvature. Using in-situ Raman spectroscopy with a Stark shift reporter, we demonstrate that a larger nanocurvature induces a stronger electric field. We show that this strategy is effective over a broad range of SAC systems and electrocatalytic reactions. For instance, Ni SACs with optimized nanocurvature achieved a high CO partial current density of ~400 mA cm-2 at >99% Faradaic efficiency for CO2 reduction in acidic media.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
刚刚
ABCD完成签到,获得积分10
3秒前
Singularity应助薇薇采纳,获得20
4秒前
www发布了新的文献求助30
4秒前
xcxc发布了新的文献求助20
7秒前
7秒前
科研通AI2S应助苗条傲丝采纳,获得10
9秒前
Owen应助文静石头采纳,获得10
10秒前
oxear给淙淙柔水的求助进行了留言
10秒前
科研通AI2S应助小绵羊采纳,获得10
12秒前
科研通AI2S应助小绵羊采纳,获得10
12秒前
明亮夕阳完成签到,获得积分10
13秒前
匆匆那年完成签到,获得积分10
14秒前
wangjian发布了新的文献求助10
16秒前
搜集达人应助聪明的灵寒采纳,获得30
16秒前
nishishui完成签到 ,获得积分10
19秒前
能看懂文献就胜利了完成签到 ,获得积分10
20秒前
在水一方应助GAGA采纳,获得10
20秒前
李爱国应助Marcus采纳,获得10
22秒前
shee完成签到 ,获得积分10
24秒前
老鼠咕噜应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
老鼠咕噜应助科研通管家采纳,获得20
28秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
老鼠咕噜应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
De_Frank123应助科研通管家采纳,获得20
28秒前
28秒前
天冷了完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
yqcsysu完成签到 ,获得积分10
32秒前
35秒前
文静石头发布了新的文献求助10
35秒前
大刘完成签到 ,获得积分10
36秒前
啵妞完成签到 ,获得积分10
38秒前
chaogeshiren完成签到,获得积分10
40秒前
43秒前
今后应助plt采纳,获得10
46秒前
46秒前
不散的和弦完成签到 ,获得积分10
46秒前
高分求助中
Thermodynamic data for steelmaking 3000
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Counseling With Immigrants, Refugees, and Their Families From Social Justice Perspectives pages 800
藍からはじまる蛍光性トリプタンスリン研究 400
Cardiology: Board and Certification Review 400
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 340
NEW VALUES OF SOLUBILITY PARAMETERS FROM VAPOR PRESSURE DATA 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2362844
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2070938
关于积分的说明 5174573
捐赠科研通 1799110
什么是DOI,文献DOI怎么找? 898457
版权声明 557785
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 479488