Phosphorus-induced anti-growth of ruthenium clusters-single atoms for ultra-stable hydrogen evolution over 100,000 cycles

化学物理 材料科学 化学 结晶学 纳米技术 催化作用 冶金 有机化学
作者
Zian Xu,Jian Zhu,Zheng Shu,Yu Xia,Rouxi Chen,Shaoqing Chen,Shaoqing Chen,Yu Wang,Lin Zeng,Jiacheng Wang,Yongqing Cai,Shi Chen,Shi Chen,Fuqiang Huang,Hsing‐Lin Wang
出处
期刊:Joule [Elsevier BV]
卷期号:8 (6): 1790-1803 被引量:69
标识
DOI:10.1016/j.joule.2024.03.005
摘要

Metal aggregation, caused by high current density or long-cycling catalysis, severely affects the stability of ruthenium (Ru)-based catalysts toward hydrogen evolution reaction (HER). Herein, we constructed an anti-growth strategy of phosphorus (P)-induced Ru clusters (1.3 nm) integrated with adjacent Ru single atoms on nitrogen (N)-doped carbon fibers (RuSA/NP-PNCFs) for ultra-stable HER. The RuSA/NP-PNCFs exhibit outstanding activity (8 and 132 mV at 10 and 1,000 mA cm−2) and record durability (100,000 cycles and 1,000 h at 600 mA cm−2). Thanks to the optimized binding energy and orbital interaction between Ru and P/N, the size variation is only 0.8 nm, and single atoms are also well preserved. Both experiments and theoretical simulations indicate that the heteroatom P can not only boost the capacity of H2O dissociation but also suppress the aggregation of Ru clusters and single atoms during HER. This work provides an effective strategy for designing stable metal cluster-single-atom systems for advanced electrocatalysts.
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
李健应助QiQi采纳,获得10
1秒前
Nikona发布了新的文献求助10
1秒前
彧辰完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
时尚语梦完成签到 ,获得积分10
2秒前
芋袁完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
小象发布了新的文献求助30
3秒前
星辰大海应助勤劳寡妇采纳,获得10
3秒前
嘿吗湾子发布了新的文献求助10
4秒前
无花果应助liun采纳,获得30
4秒前
张羽涵发布了新的文献求助10
4秒前
MrC驳回了小雨应助
4秒前
5秒前
www完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
我要看文献完成签到,获得积分20
5秒前
Sprites完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
斯文败类应助ay采纳,获得30
6秒前
英俊的铭应助嘟嘟采纳,获得10
7秒前
7秒前
hhgg完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
可爱的函函应助jie采纳,获得10
7秒前
8秒前
leclerc发布了新的文献求助30
8秒前
思源应助楠枫采纳,获得10
8秒前
8秒前
芋袁发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
MIE完成签到,获得积分10
9秒前
傲娇醉冬应助木木采纳,获得10
10秒前
丘比特应助自由念露采纳,获得10
10秒前
丢硬币的小孩完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
小雷123完成签到,获得积分10
11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
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 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 6422124
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8241059
关于积分的说明 17516037
捐赠科研通 5476002
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2892702
邀请新用户注册赠送积分活动 1869132
关于科研通互助平台的介绍 1706577