Dual‐Type Ru Atomic Sites for Efficient Alkaline Overall Water Splitting

材料科学 析氧 分解水 过电位 密度泛函理论 物理化学 计算化学 催化作用 电化学 光催化 生物化学 化学 电极
作者
Peng Wang,Ke Wang,Yunjie Liu,Huifang Li,Yun Guo,Yu Tian,Shan Guo,Mingchuan Luo,Yan He,Zhiming Liu,Shaojun Guo
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (36) 被引量:18
标识
DOI:10.1002/adfm.202316709
摘要

Abstract Monotypic catalytic site for bifunctional hydrogen evolution reaction (HER) and oxygen evolution reaction (OER) at low overpotential is a grand challenge in alkaline water splitting. Herein, a new strategy of dual‐type atomic site‐support interaction is reported, in which ruthenium heteroatoms are in situ implanted into both the N‐C nanosheet matrix (Ru 1 ‐N‐C) and supported Co 2 P nanoparticle lattice (Ru 2 ‐P‐Co) for boosting alkaline water splitting. It is found that the Ru 1 ‐N‐C and Ru 2 ‐P‐Co can give rise to a synergistic effect for boosting HER and OER catalysis. Density functional theory calculations disclose that for HER, the Ru‐functionalized Co sites in Co 2 P assume the task of expediting H 2 O adsorption‐dissociation, and the adjacent coordination unsaturated Ru 1 ‐N‐C sites can facilitate the following H 2 desorption kinetic. The study found that the hydrogen spillover mechanism contributes to an ultralow HER polarization of 69 mV at 10 mA cm −2 . While for OER, due to electronegativity discrepancies, the doped Ru within Co 2 P triggers electronic coupling, thereby efficiently tuning Ru d ‐band center. This grants its electronic characteristic preferred for modulating rate‐determining step of OER to reduce the corresponding energy barrier, leading to superior OER catalytic activity . This work offers new understandings into catalyzing different reactions with multiple intermediate adsorptions by different atomic site‐support interplays.
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
刚刚
领导范儿应助张世豪采纳,获得10
1秒前
宁妈妈关注了科研通微信公众号
1秒前
缓慢的中蓝完成签到,获得积分10
1秒前
有风完成签到 ,获得积分10
1秒前
热心之槐发布了新的文献求助10
1秒前
小圆发布了新的文献求助10
2秒前
provin完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
卷毛地瓜完成签到,获得积分10
4秒前
SYLH应助zzw54188采纳,获得30
4秒前
sy完成签到 ,获得积分10
4秒前
望除给XY的求助进行了留言
4秒前
5秒前
5秒前
无花果应助Porifera采纳,获得10
6秒前
SYLH应助可爱的田果果采纳,获得10
6秒前
研友_VZG7GZ应助潘子采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
刘龙强发布了新的文献求助10
8秒前
科研通AI5应助能干宛秋采纳,获得10
8秒前
8秒前
深情安青应助lull采纳,获得10
9秒前
三岁半完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
胖仔完成签到,获得积分10
9秒前
无聊的南松完成签到,获得积分10
10秒前
abc发布了新的文献求助20
10秒前
10秒前
大雁发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
zhangzikai发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
卡卡完成签到,获得积分10
12秒前
NexusExplorer应助两张采纳,获得10
13秒前
高分求助中
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
Brain and Heart The Triumphs and Struggles of a Pediatric Neurosurgeon 400
Cybersecurity Blueprint – Transitioning to Tech 400
Mixing the elements of mass customisation 400
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
The Healthy Socialist Life in Maoist China, 1949–1980 300
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3785297
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3330886
关于积分的说明 10248776
捐赠科研通 3046307
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1671979
邀请新用户注册赠送积分活动 800924
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 759881