Twinning Enhances Efficiencies of Metallic Catalysts toward Electrolytic Water Splitting

材料科学 析氧 纳米晶材料 晶体孪晶 分解水 电解质 催化作用 金属 化学物理 交换电流密度 化学工程 电化学 电极 纳米技术 冶金 物理化学 微观结构 化学 工程类 光催化 生物化学 塔菲尔方程 有机化学
作者
Chun–Lung Huang,Kotaro Sasaki,Duraisamy Senthil Raja,Cheng‐Ting Hsieh,Yen‐Ju Wu,Jingting Su,Chih‐Chieh Cheng,Po‐Yin Cheng,Shin‐Hong Lin,YongMan Choi,Shih‐Yuan Lu
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:11 (46) 被引量:67
标识
DOI:10.1002/aenm.202101827
摘要

Abstract Twinning is demonstrated to be an effective way of enhancing efficiencies of metallic catalysts toward electrolytic water splitting. Dendritic Cu possessing dense coherent nanotwin (NT) boundaries (NTCu‐5nm) is successfully prepared with an organic‐assisted electrodeposition at high pulse current densities. NT boundaries significantly improve electrocatalytic efficiencies and stability of NTCu‐5nm over nanocrystalline Cu (NCCu), reducing overpotentials at 10 mA cm −2 for the oxygen evolution reaction (OER) from 378 to 281 mV and from 235 to 88 mV for the hydrogen evolution reaction (HER), with a small chronoamperometric decay of 5% after 100 h continuous overall water splitting at an ultrahigh initial current density of 500 mA cm −2 , largely outperforming the large chronoamperometric decay of 27% for only 1 h operation of the NCCu//NCCu couple. The defective twin boundaries enable formation of active Cu III O 2 − at low overpotentials, thus enhancing OER performance. The synergistic geometric and electronic effects induced by the twin boundaries result in shifts in Gibbs free energies of hydrogen adsorption (Δ G H ) toward the apex of a volcano plot of exchange current density versus Δ G H , leading to the remarkable improvement in HER activity.
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
xgx984完成签到,获得积分10
2秒前
Terry发布了新的文献求助10
2秒前
xzy发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
4秒前
潇洒如天发布了新的文献求助10
5秒前
darkmonmon发布了新的文献求助10
6秒前
Sirius_Black完成签到,获得积分20
7秒前
辣椒酱发布了新的文献求助10
8秒前
科研通AI6.4应助xzy采纳,获得10
8秒前
8秒前
Sirius_Black发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
jinyue完成签到 ,获得积分10
11秒前
深情安青应助笨笨迎南采纳,获得10
14秒前
行云流水5189完成签到,获得积分10
14秒前
amy0336发布了新的文献求助10
15秒前
洁净的文涛完成签到,获得积分10
15秒前
lzh1353730567发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
guoxihan发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
Li完成签到,获得积分10
18秒前
huxuehong完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
20秒前
22秒前
23秒前
舒适忆枫发布了新的文献求助10
25秒前
582843216完成签到,获得积分10
25秒前
科目三应助zml采纳,获得10
26秒前
星辰大海应助辣椒酱采纳,获得10
27秒前
阿无完成签到,获得积分10
28秒前
知有完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
小蘑菇应助lzh1353730567采纳,获得10
30秒前
molihuakai应助康米魅影采纳,获得10
30秒前
李爱国应助桃子采纳,获得10
31秒前
31秒前
小二郎应助舒适忆枫采纳,获得10
36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
Reducing Compassion Fatigue, Secondary Traumatic Stress and Burnout 600
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Mammalian Synthetic Biology 500
Auslegungsgeschichte 500
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7639208
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9212313
关于积分的说明 19761858
捐赠科研通 7205903
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3275978
关于科研通互助平台的介绍 2437546
邀请新用户注册赠送积分活动 2273227