Robust Interfacial Hydrogen‐Bond Network on Positively Charged Ru‐N‐Ni Dual Sites Boosts Alkaline Hydrogen Electrocatalysis

电催化剂 催化作用 材料科学 吸附 电子转移 可逆氢电极 无机化学 氢键 化学工程 化学物理 光化学 化学 电化学 电极 物理化学 分子 有机化学 参比电极 工程类
作者
Longyu Qiu,Fenyang Tian,Lin He,Menggang Li,Fangxu Lin,Lu Li,Xiangling Ren,Fengyu Wu,L. H. Li,Tongbo Zhang,Jie Sheng,Yongsheng Yu,Weiwei Yang,Shaojun Guo
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:: e12568-e12568 被引量:4
标识
DOI:10.1002/adma.202512568
摘要

Abstract Ruthenium (Ru)‐based dual‐site catalysts can efficiently accelerate alkaline hydrogen electrocatalytic kinetics by virtue of the well‐balanced competitive adsorptions of multiple reaction intermediates. However, their insufficient mass transfer makes them far away from the applications, largely lying to the challenge of precisely manipulating the interface water structure. Herein, a concept of nitrogen‐bridged positively charged dual sites with a robust interfacial hydrogen‐bond network is presented for enhancing alkaline hydrogen oxidation and evolution reactions (HOR and HER). The positively charged Ru and Ni sites are demonstrated to trigger the ordered water orientation with the favorable “O‐down” configuration, strengthening the interfacial hydrogen‐bond network and promoting the mass transfer. In particular, the efficient charge‐transfer channels of asymmetric Ru‐N‐Ni bridges can maintain the high‐valence of Ru sites and high electron density of Ni sites, thus stabilizing * OH adsorption on Ru sites and weakening * H adsorption on Ni sites, as well as enhancing anti‐CO poisoning ability. As a result, the elaborated Ru‐Ni 3 N catalysts achieve a mass activity of 60.6 A g −1 for HOR, representing one of the most active one among state‐of‐the‐art Ru‐based catalysts yet reported. This interfacial hydrogen‐bond network modulation strategy can also be extended to HER electrocatalysis, driving the anion exchange membrane water electrolyzer to achieve a low cell voltage of 1.79 V at 1 A cm −2 and excellent long‐term stability at an industrial current density of 500 mA cm −2 for more than 550 h.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
starryskyjia发布了新的文献求助20
1秒前
1秒前
yhnsag发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
RUI完成签到 ,获得积分10
3秒前
Chen完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
光亮绮山完成签到 ,获得积分10
4秒前
AI完成签到,获得积分10
5秒前
一只CY发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
Khalil完成签到 ,获得积分10
5秒前
流萤星发布了新的文献求助10
6秒前
偏偏完成签到 ,获得积分10
6秒前
cxqygdn完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
脑洞疼应助娇气的背包采纳,获得10
7秒前
乐乐应助凛尘采纳,获得10
8秒前
jkq完成签到,获得积分20
8秒前
9秒前
meng发布了新的文献求助10
10秒前
还是你天天完成签到 ,获得积分10
11秒前
畅快的觅风完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
丁一发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
qq发布了新的文献求助10
13秒前
张华完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
xiaowu发布了新的文献求助10
14秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得30
14秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
wwl应助嘻嘻哈哈采纳,获得60
14秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
15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
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
Performance optimization of advanced vapor compression systems working with low-GWP refrigerants using numerical and experimental methods 500
Constitutional and Administrative Law 500
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5295779
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4445137
关于积分的说明 13835545
捐赠科研通 4329666
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2376742
邀请新用户注册赠送积分活动 1372009
关于科研通互助平台的介绍 1337376