Electride‐Induced Electronic Modulation of Ruthenium Catalyst for Highly Efficient Alkaline Hydrogen Evolution

过电位 催化作用 密度泛函理论 离解(化学) 电子结构 材料科学 合理设计 反应性(心理学) 吸附 水溶液 分解水 电子效应 纳米技术 光化学 化学工程 金属 析氧 无机化学 化学物理 水的自电离 化学 电子 设计要素和原则 电化学
作者
Zhiqi Wang,Jianan Su,Cuiyan Li,Yutong Gong,Hideo Hosono,Junjie Wang
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
卷期号:: e74939-e74939
标识
DOI:10.1002/advs.74939
摘要

Electrides, featuring localized electrons serving as anionic species, have attracted increasing attention for their catalytic potential. However, their application as supports for hydrogen evolution reaction (HER) electrocatalysts has remained elusive, primarily due to their high chemical reactivity under aqueous conditions. In this study, we report the rational design of a robust electride-supported HER catalyst, Ruthenium (Ru)/Nd2ScSi2, which delivers outstanding performance with an overpotential of only 48 mV at -10 mA cm-2 in 1.0 m KOH, along with excellent long-term stability. In-depth mechanistic investigations, combining in situ spectroscopic analyses with density functional theory calculations, reveal that negatively charged Ru species anchored on the electride surface are pivotal in promoting HER activity. These anionic Ru sites facilitate water dissociation and modulate hydrogen adsorption by reshaping the electronic landscape and tuning the active sites. Our findings highlight the feasibility of leveraging the unique electronic characteristics of electrides to modulate supported metal catalysts, offering a new paradigm for the design of high-efficiency HER electrocatalysts through electronic structure engineering.
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
文艺的青旋完成签到 ,获得积分10
刚刚
lemon完成签到,获得积分20
刚刚
左旋多巴完成签到,获得积分10
刚刚
stepwise完成签到,获得积分10
刚刚
123发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
怡然秋完成签到,获得积分10
2秒前
Aileen完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
小陶子完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
大胆书南完成签到,获得积分10
2秒前
追寻的问玉完成签到 ,获得积分10
3秒前
俗丨完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
科研通AI6.2应助HAO采纳,获得10
4秒前
刺猬完成签到,获得积分10
4秒前
最好完成签到,获得积分10
4秒前
欧维发布了新的文献求助10
5秒前
试试水发布了新的文献求助30
5秒前
集力申完成签到,获得积分10
5秒前
nnn发布了新的文献求助10
5秒前
dongdong完成签到,获得积分10
5秒前
踏实谷蓝完成签到 ,获得积分10
5秒前
罗勍完成签到,获得积分10
6秒前
badercao完成签到,获得积分10
6秒前
l37u2n应助Amber采纳,获得10
6秒前
乌漆嘛黑完成签到,获得积分10
6秒前
年糕发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
喂喂喂威发布了新的文献求助10
7秒前
YOLO完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
反骨完成签到,获得积分10
8秒前
JAY完成签到,获得积分10
8秒前
张成伦发布了新的文献求助10
8秒前
舒适的雁风完成签到,获得积分10
8秒前
泥蝶完成签到 ,获得积分10
9秒前
更好的我完成签到,获得积分10
9秒前
屋子完成签到,获得积分10
9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
化工安全与环保 1000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 800
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 7651771
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9223075
关于积分的说明 19804705
捐赠科研通 7217277
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3278647
关于科研通互助平台的介绍 2439626
邀请新用户注册赠送积分活动 2277427