Tuning electronic structure of RuO2 by single atom Zn and oxygen vacancies to boost oxygen evolution reaction in acidic medium

过电位 析氧 催化作用 电解质 氧气 空位缺陷 化学 氧化还原 吸附 电子结构 Atom(片上系统) 材料科学 无机化学 电化学 结晶学 物理化学 计算化学 电极 有机化学 计算机科学 嵌入式系统 生物化学
作者
Qing Qin,Tiantian Wang,Zijian Li,Guolin Zhang,Haeseong Jang,Liqiang Hou,Yu Wang,Min Gyu Kim,Shangguo Liu,Xien Liu
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:88: 94-102 被引量:57
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2023.09.010
摘要

The poor stability of RuO2 electrocatalysts has been the primary obstacles for their practical application in polymer electrolyte membrane electrolyzers. To dramatically enhance the durability of RuO2 to construct activity-stability trade-off model is full of significance but challenging. Herein, a single atom Zn stabilized RuO2 with enriched oxygen vacancies (SA Zn-RuO2) is developed as a promising alternative to iridium oxide for acidic oxygen evolution reaction (OER). Compared with commercial RuO2, the enhanced Ru–O bond strength of SA Zn-RuO2 by forming Zn-O-Ru local structure motif is favorable to stabilize surface Ru, while the electrons transferred from Zn single atoms to adjacent Ru atoms protects the Ru active sites from overoxidation. Simultaneously, the optimized surrounding electronic structure of Ru sites in SA Zn-RuO2 decreases the adsorption energies of OER intermediates to reduce the reaction barrier. As a result, the representative SA Zn-RuO2 exhibits a low overpotential of 210 mV to achieve 10 mA cm−2 and a greatly enhanced durability than commercial RuO2. This work provides a promising dual-engineering strategy by coupling single atom doping and vacancy for the tradeoff of high activity and catalytic stability toward acidic OER.
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
朱博超完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
不安白容完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
Ava应助城市猎人采纳,获得10
1秒前
斯文败类应助大耳朵图图采纳,获得10
1秒前
2秒前
Jasper应助超级的自行车采纳,获得10
2秒前
卡卡发布了新的文献求助50
3秒前
3秒前
SaL完成签到,获得积分10
3秒前
PPouyang发布了新的文献求助10
3秒前
92626完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
5秒前
须臾完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
jinyu发布了新的文献求助10
6秒前
科研通AI6.2应助haohaohao采纳,获得10
6秒前
1432144240完成签到,获得积分10
6秒前
lxf完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
孙正宇完成签到,获得积分10
7秒前
mmy发布了新的文献求助10
7秒前
哭泣发布了新的文献求助10
8秒前
忧心的摩托完成签到,获得积分10
8秒前
cuizhiyu完成签到,获得积分10
8秒前
冷酷灵枫发布了新的文献求助10
9秒前
龙虾发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
Jack发布了新的文献求助10
9秒前
遂安完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
完美世界应助594612采纳,获得10
10秒前
Sally发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
Lucas应助自然月亮采纳,获得10
10秒前
何不可发布了新的文献求助10
10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
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Rosenblum, Global Change Biology 500
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
DIPPR Project 801 - Full Version 380
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7768467
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9311727
关于积分的说明 20325309
捐赠科研通 7353529
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3315687
关于科研通互助平台的介绍 2464851
邀请新用户注册赠送积分活动 2330341