Rare-Earth-Metal-Tuned Local Electronic Structure of High-Entropy Alloys for Ampere-Level Electrochemical Overall Water Splitting

电化学 金属 电子结构 材料科学 安培 稀土 无机化学 化学物理 化学 物理化学 冶金 热力学 物理 计算化学 电极 电流(流体)
作者
Yang Fu,Yidong Pan,Rui Luo,Yongdi Wu,Haomin Zeng,Yanglei Song,Weiju Hao,Jinchen Fan,Guisheng Li,Qingyuan Bi
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:15 (17): 15509-15518 被引量:45
标识
DOI:10.1021/acscatal.5c04450
摘要

Developing and creating multicomponent materials for alkaline water electrolysis at industrial-grade current density is a promising avenue to eco-friendly carbon-neutral energy systems, which remains challenging. Herein, a facile one-step electrodeposition strategy for synthesizing efficient high-entropy alloys (HEAs) with a rare-earth-metal-tuned local electronic structure and a prominent multimetal synergistic effect for electrochemical overall water splitting is reported. The strong electron-donating ability of rare-earth metals, especially La elements in HEAs, facilitates the transfer of large numbers of electrons to heteroatoms, further regulates the adsorption of small reactant molecules, and enhances the chemical conversions. The engineered FeCoNiLaPd achieves an exceptional efficiency for electrochemical oxygen evolution reaction (OER) and hydrogen evolution reaction (HER) in alkaline conditions with overpotentials of 279 and 278 mV at a current density of 100 mA cm –2, respectively, as well as notable stability for both over 900 h under high current density. Only 382 mV of overpotential can be obtained on the versatile FeCoNiLaPd-driven OER at an ampere-level current density. Moreover, in-depth insights into the catalyst microstructure, electronic interactions, active sites, structure–activity relationships, key intermediates, and a four-step proton-coupled electron transfer deoxidation process involving the rate-determining step of *O to *OOH are comprehensively investigated.
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
lsheng发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
坚定岂愈完成签到,获得积分10
1秒前
Zacky发布了新的文献求助10
1秒前
小二郎的应助被感动的嚓茶采纳,获得30
1秒前
eeyore完成签到,获得积分10
2秒前
黄希完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
luo发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
天天发布了新的文献求助30
3秒前
lisansui521完成签到,获得积分10
4秒前
Aiko发布了新的文献求助10
5秒前
鄙视注册完成签到,获得积分0
5秒前
充电宝的应助被SABER采纳,获得10
6秒前
6秒前
oioi完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
伦a完成签到,获得积分20
6秒前
Eva完成签到,获得积分10
7秒前
ladette发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
忘乎所以完成签到,获得积分10
7秒前
lMiraclel发布了新的文献求助10
8秒前
缪甲烷发布了新的文献求助10
8秒前
勤恳天思完成签到,获得积分10
8秒前
LF完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
黄晓梅发布了新的文献求助10
9秒前
葵花发布了新的文献求助10
11秒前
xucc的应助被初景采纳,获得10
12秒前
科研通AI6.4的应助被super chan采纳,获得10
12秒前
13秒前
兴奋晟睿完成签到,获得积分10
13秒前
cc发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
13秒前
Jasper的应助被复杂的泥猴桃采纳,获得20
13秒前
ChemTSAI完成签到,获得积分10
13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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Mathematical models in hydrology 500
Butadiene hydroxytelechelic oligomers PBHT 500
Ecotourism 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8077724
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9495391
关于积分的说明 21387370
捐赠科研通 7646126
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3400477
关于科研通互助平台的介绍 2530032
邀请新用户注册赠送积分活动 2439114