Electrocatalytic Activity of the Brewer Intermetallic Phases Mo6Co7, W6Co7, and W6Fe7 for Hydrogen and Oxygen Evolution Reactions

金属间化合物 材料科学 结晶学 冶金 化学 合金
作者
Yan Yang,Ruxin Deng,Chaonan Wang,Jingtong Sun,Abishek K. Iyer,Craig C. Laing,Huiqin Yao,Shulan Ma,Mercouri G. Kanatzidis
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.4c00076
摘要

In pursuit of understanding the electrocatalytic activity trends within Brewer intermetallic phases comprising early and later transition metals, we synthesized three binary crystalline intermetallics, namely, Mo6Co7, W6Co7, and W6Fe7. The intermetallics exhibit an activity trend of Mo6Co7 > W6Co7 > W6Fe7 for both the hydrogen evolution reaction (HER) and the oxygen evolution reaction (OER) in electrochemical water splitting. The Mo6Co7 demonstrates stable electrocatalytic activity over 24 h under a high current density of 80 mA cm–2 in HER, which highlights its potential as a robust electrocatalyst for hydrogen production. Our observations strongly suggest that the electrocatalytic performance is predominantly governed by intrinsic catalytic active metal sites within the Mo6Co7 structure. Density functional theory (DFT) calculations suggest that for HER, the later transition metals such as Co and Fe are more active than the early transition metals of Mo and W, reflecting the activity order of Co > Mo > W and Co > Fe. The density of states (DOS) diagram indicates that Mo6Co7 exhibits the highest charge density at the Fermi level, surpassing both W6Co7 and W6Fe7. In terms of the rate-determining step (RDS) for the OER, the calculated overpotentials align with an activity trend observed in experiments, where Mo6Co7 demonstrates greater activity compared to W6Co7 and W6Fe7. Our results provide a foundation for tailoring intermetallics to optimize electrocatalytic efficiency, stability, and activity for HER and OER in water splitting.
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
夹心完成签到,获得积分20
4秒前
5秒前
山月完成签到 ,获得积分10
7秒前
土豆完成签到 ,获得积分10
8秒前
彩色半烟完成签到,获得积分10
9秒前
嘒彼小星完成签到 ,获得积分10
9秒前
17秒前
Andy完成签到 ,获得积分10
19秒前
过目不忘发布了新的文献求助10
20秒前
Mikiki发布了新的文献求助30
22秒前
夹心发布了新的文献求助10
24秒前
beleve完成签到,获得积分10
25秒前
许孤风发布了新的文献求助10
26秒前
瘪良科研完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
长情的猕猴桃完成签到,获得积分10
30秒前
33秒前
哇哈哈发布了新的文献求助10
37秒前
39秒前
42秒前
葭月初九完成签到,获得积分10
44秒前
童了个童发布了新的文献求助10
45秒前
慕青应助文献文献文献采纳,获得10
48秒前
风原发布了新的文献求助10
48秒前
54秒前
童了个童完成签到,获得积分20
55秒前
56秒前
山野桃饼完成签到,获得积分10
59秒前
一鸣发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
HGalong应助哇哈哈采纳,获得10
1分钟前
CodeCraft应助童了个童采纳,获得10
1分钟前
gaojiajin111发布了新的文献求助10
1分钟前
王耀完成签到,获得积分10
1分钟前
sangsang完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
马仕达关注了科研通微信公众号
1分钟前
1分钟前
一鸣完成签到,获得积分10
1分钟前
余余余完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Aspects of Babylonian Celestial Divination : The Lunar Eclipse Tablets of Enuma Anu Enlil 1010
Formgebungs- und Stabilisierungsparameter für das Konstruktionsverfahren der FiDU-Freien Innendruckumformung von Blech 1000
《Disrupting White Mindfulness:Race and Racism in the Wellbeing Industry》 800
IG Farbenindustrie AG and Imperial Chemical Industries Limited strategies for growth and survival 1925-1953 800
The Illustrated History of Gymnastics 800
Sustainable Land Management: Strategies to Cope with the Marginalisation of Agriculture 600
[Echocardiography and tissue Doppler imaging in assessment of haemodynamics in patients with idiopathic, premature ventricular complexes] 600
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 2515250
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2162057
关于积分的说明 5538022
捐赠科研通 1881973
什么是DOI,文献DOI怎么找? 936763
版权声明 564341
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 500071