Inhibiting Dissolution of Platinum with Atomic Rare Earth Bridged by Nitrogen to Boost Alkaline Hydrogen Evolution

过电位 催化作用 溶解 铂金 离解(化学) 阴极 碱土金属 材料科学 分解水 无机化学 化学 物理化学 电化学 金属 电极 冶金 光催化 生物化学
作者
Peng Wang,Zhu Wang,Jiarong Mu,Yihua Zhao,Jing Xu,Jinlu He,Jianfang Jing,Yiguo Su
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:21 (23): e2502196-e2502196 被引量:2
标识
DOI:10.1002/smll.202502196
摘要

Abstract The unfavorable water dissociation and continuous dissolution of Pt single‐atom catalysts significantly impede their practical application in alkaline anion exchange membrane water electrolyzers (AEMWEs). Herein, by integrating the electron‐buffer functionality of rare earth single atoms (RE = Pr, Ce, Gd, Sm) dispersed on N‐doped carbon substrates (N─C) with Pt single atoms, a novel catalyst Pt/RE‐N‐C is reported. The constructed Pt─N─Ce bridge causes electron enrichment on Pt sites and deficiency on RE sites, which favors adsorption of H ads and OH ads , respectively, and significantly promotes water dissociation. Meanwhile, the increased covalency of Pt─N bond inhibits detachment and thermal vibration of Pt atoms. As a representative, Pt/Ce─N─C requires an overpotential of only 22 mV to reach a current density of 10 mA cm −2 . The excellent mass activity of 7.16 A mg Pt −1 at an overpotential of 50 mV is 37.7 times higher than that of commercial Pt/C (0.19 A mg Pt −1 ). More importantly, the AEMWE with Pt/Ce─N─C (with a loading of only 32 µg Pt cm −2 ) as the cathode catalyst exhibits an ultralow potential (1.79 V) and high stability at an industrial current density of 1.0 A cm −2 . This work demonstrates the advantages and potential of using RE single atoms for high‐efficient energy conversion.
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

祝大家在新的一年里科研腾飞
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
aluo发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
2秒前
Youx完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
1028发布了新的文献求助30
5秒前
文献完成签到,获得积分10
7秒前
happyrrc完成签到 ,获得积分10
8秒前
他二舅flying完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
ppki完成签到,获得积分10
10秒前
狄秋白发布了新的文献求助10
10秒前
香蕉觅云应助文献采纳,获得10
13秒前
14秒前
ysx发布了新的文献求助10
15秒前
研友_Lmb15n完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
HK完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
HK发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
24秒前
赵玉蔓完成签到,获得积分20
27秒前
27秒前
fxsg发布了新的文献求助30
27秒前
碧蓝笑槐发布了新的文献求助10
28秒前
28秒前
赵玉蔓发布了新的文献求助10
30秒前
31秒前
科研通AI6.1应助1028采纳,获得10
31秒前
赘婿应助旺仔采纳,获得10
34秒前
wuhao发布了新的文献求助10
35秒前
grisco发布了新的文献求助10
35秒前
嗯嗯完成签到 ,获得积分10
38秒前
脑洞疼应助ppki采纳,获得20
39秒前
39秒前
科研通AI6.1应助闫辰龙采纳,获得10
40秒前
无花果应助grisco采纳,获得10
41秒前
44秒前
44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
Operational Bulk Evaporation Duct Model for MORIAH Version 1.2 1200
Variants in Economic Theory 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 880
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 800
Discrete-Time Signals and Systems 510
Clinical Efficacy of the Hydrogel Patch Containing Loxoprofen Sodium (LX-A) on Osteoarthritis of the Knee-A Randomized, Open Label Clinical Study with Ketoprofen Patch-(Phase III Therapeutic Confirmatory Study) 410
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5842463
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 6173217
关于积分的说明 15609409
捐赠科研通 4959682
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2673881
邀请新用户注册赠送积分活动 1618783
关于科研通互助平台的介绍 1573939