Ru-induced lattice expansion of metallic Co with favorable surface property for high-efficiency water electrolysis

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作者
Jingjun Shen,Manting Zhang,Yike Huang,Chen Chen,Yihao Zheng,Shengyang Dong,Jiangmin Jiang,Wen Lei,Shuangyin Wang,Huaiyu Shao
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier BV]
卷期号:358: 124392-124392 被引量:17
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2024.124392
摘要

The development of high-performance electrocatalysts for alkaline hydrogen evolution reaction (HER) is an important step towards achieving hydrogen economy but remains major challenge. This study reports the growth of ultralow Ru (1 wt%) modified Co nanostructures (Rud-Co) with coral-like nanoarray structures on carbon cloth via lattice expansion tactics. Specifically, the as-fabricated Rud-Co electrode exhibits extraordinary electrocatalytic activity, with an overpotential of 25 mV at a current density of 10 mA cm−2 and a small Tafel slope of 31 mV dec−1 in alkaline media, which is superior to the benchmark Pt/C. Density functional theory (DFT) calculations disclose that Ru can shift the d-band center of Co to higher fermi level, which promotes electron transfer, H2O dissociation and *H adsorption during catalysis. This work provides a promising strategy for the development of efficient transition metal-based alkaline HER electrocatalysts via accelerating electron transfer and promoting mass transportation.
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