Robust and Stable Acidic Overall Water Splitting on Ir Single Atoms

过电位 分解水 析氧 电催化剂 双功能 电解质 纳米颗粒 碳纳米管 化学 材料科学 化学工程 无机化学 纳米技术 催化作用 电化学 电极 物理化学 光催化 生物化学 工程类
作者
Fang Luo,Hao Hu,Xiao Zhao,Zehui Yang,Quan Zhang,Jingxiang Xu,Takuma Kaneko,Yusuke Yoshida,Chengzhou Zhu,Weiwei Cai
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:20 (3): 2120-2128 被引量:244
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.0c00127
摘要

Single-atom electrocatalysts (SAEs) can realize the target of low-cost by maximum atomic efficiency. However, they usually suffer performance decay due to high energy states, especially in a harsh acidic water splitting environment. Here, we conceive and realize a double protecting strategy that ensures robust acidic water splitting on Ir SAEs by dispersing Ir atoms in/onto Fe nanoparticles and embedding IrFe nanoparticles into nitrogen-doped carbon nanotubes (Ir-SA@Fe@NCNT). When Ir-SA@Fe@NCNT acts as a bifunctional electrocatalyst at ultralow Ir loading of 1.14 μg cm-2, the required overpotentials to deliver 10 mA cm-2 are 250 and 26 mV for oxygen evolution reaction (OER) and hydrogen evolution reaction (HER) in 0.5 M H2SO4 electrolyte corresponding to 1370- and 61-fold better mass activities than benchmark IrO2 and Pt/C at an overpotential of 270 mV, respectively, resulting in only 1.51 V to drive overall water splitting. Moreover, remarkable stability is also observed compared to Pt/C-IrO2.

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
忧郁凌波完成签到,获得积分10
刚刚
胡彪完成签到 ,获得积分10
刚刚
123123完成签到,获得积分10
2秒前
111完成签到,获得积分10
2秒前
arniu2008发布了新的文献求助10
3秒前
爱笑半雪完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
孤独的从彤完成签到 ,获得积分10
4秒前
Wen完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
牛奶开水完成签到 ,获得积分10
6秒前
xin完成签到,获得积分10
7秒前
跳跃完成签到,获得积分10
8秒前
dyc发布了新的文献求助10
9秒前
斯文凝蕊完成签到,获得积分10
12秒前
HP完成签到,获得积分10
12秒前
Raye发布了新的文献求助10
12秒前
mumu完成签到,获得积分10
13秒前
菲菲完成签到 ,获得积分10
14秒前
小螃蟹完成签到 ,获得积分10
14秒前
dyc完成签到,获得积分10
15秒前
俭朴的羊完成签到 ,获得积分10
16秒前
yunqingbai完成签到 ,获得积分10
16秒前
舒心的朝雪完成签到 ,获得积分10
16秒前
易槐完成签到 ,获得积分10
18秒前
叶颤完成签到,获得积分10
18秒前
lin完成签到,获得积分10
19秒前
晴天完成签到,获得积分10
19秒前
过时的大炮完成签到 ,获得积分10
21秒前
念之完成签到 ,获得积分10
21秒前
苦哈哈完成签到,获得积分10
21秒前
莫三颜完成签到 ,获得积分10
22秒前
arniu2008发布了新的文献求助10
22秒前
康康完成签到 ,获得积分10
23秒前
petrichor完成签到 ,获得积分10
23秒前
xiaohululu完成签到,获得积分20
23秒前
Liang完成签到,获得积分10
25秒前
峰宝宝完成签到,获得积分10
25秒前
289600完成签到 ,获得积分10
26秒前
科研通AI6.2应助lhhhhh采纳,获得10
27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
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
Free parameter models in liquid scintillation counting 1000
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
The Organic Chemistry of Biological Pathways Second Edition 800
The Psychological Quest for Meaning 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 6314449
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8130680
关于积分的说明 17037563
捐赠科研通 5370196
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2851158
邀请新用户注册赠送积分活动 1828949
关于科研通互助平台的介绍 1681141