Anchoring Ultralow Platinum by Harnessing Atomic Defects Derived from Self‐reconstruction for Alkaline Hydrogen Evolution Reaction

过电位 材料科学 分解水 铂金 催化作用 解吸 密度泛函理论 浸出(土壤学) 电解质 无机化学 化学工程 物理化学 冶金 吸附 计算化学 有机化学 电极 电化学 化学 环境科学 土壤水分 土壤科学 工程类 光催化 生物化学
作者
Hancheng Ma,Wei Peng,Hoilun Wong,Xuyun Guo,Lin Xu,Mohsen Tamtaji,Yao Ding
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (49) 被引量:19
标识
DOI:10.1002/adfm.202409575
摘要

Abstract The sluggish kinetics of alkaline hydrogen evolution reaction (HER) hinders practical exploitation of water splitting. Catalysts, known as platinum single atoms (Pt‐SAs) anchored in Ni 4 Mo/Ni alloys on nickel foam (Pt SAs‐Ni 4 Mo/Ni@NF) with ultralow Pt mass loading (m Pt = 0.3 wt.%) derived from self‐reconstruction, with boosted atomic utilization in alkaline HER are demonstrated. In situ characterizations confirm the leaching of Mo species during the self‐reconstruction of NiMoO 4 , which facilitates the anchoring of Pt‐SAs through the generation of atomic defects. Further, density functional theory (DFT) calculations indicate that the atomic defects can effectively capture Pt 2+ in salt solution, aiding in the distribution of Pt‐SAs. Besides, theoretical results emphasize that Pt SAs‐Ni 4 Mo/Ni with unique Pt‐Ni interaction can accelerate the desorption of hydroxides in alkaline electrolytes during HER, as well as lower energy barriers for reaction steps. Pt SAs‐Ni 4 Mo/Ni@NF shows remarkable catalytic activity toward alkaline HER with a low overpotential of 17 mV ( j = 10 mA cm −2 ), together with high atomic utilization of Pt (8.92 A mg Pt −1 at 30 mV) and excellent durability. This work not only provides a scalable preparation for efficient and robust low‐Pt catalysts but also establishes in‐depth understanding of the synergistic interaction between Pt SAs and Ni‐Mo alloys in alkaline HER, which is likely to accelerate the development of water‐splitting technique.
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
刚刚
刚刚
Lucas应助科研通管家采纳,获得30
刚刚
刚刚
虞美人发布了新的文献求助10
刚刚
852应助叶子采纳,获得10
刚刚
刚刚
刚刚
刚刚
1秒前
橙子应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得30
1秒前
boluo77发布了新的文献求助10
1秒前
领导范儿应助K先生采纳,获得10
1秒前
小蘑菇应助ds采纳,获得10
2秒前
2秒前
情怀应助小小小杰采纳,获得10
3秒前
似水流年完成签到,获得积分10
3秒前
笙箫发布了新的文献求助30
4秒前
充电宝应助陈哈哈采纳,获得10
4秒前
Inter09发布了新的文献求助10
4秒前
深蓝完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
Billy发布了新的文献求助10
5秒前
脑洞疼应助玉堂堂采纳,获得10
6秒前
静心求真金教授完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
糊涂的雅琴应助高大楼房采纳,获得10
8秒前
8秒前
俏皮白云发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
星星点灯应助拉长的绮山采纳,获得30
12秒前
12秒前
郭琳发布了新的文献求助30
13秒前
袁凌琳完成签到,获得积分20
13秒前
zhangmw发布了新的文献求助10
14秒前
青汁完成签到,获得积分20
14秒前
橘外人完成签到,获得积分10
14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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
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 6439362
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8253285
关于积分的说明 17565949
捐赠科研通 5497498
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2899260
邀请新用户注册赠送积分活动 1876059
关于科研通互助平台的介绍 1716631