Defect Engineering of a High‐Entropy Metallic Glass Surface for High‐Performance Overall Water Splitting at Ampere‐Level Current Densities

材料科学 纳米孔 纳米晶材料 塔菲尔方程 电解水 电解 分解水 堆积 电流密度 化学工程 纳米技术 析氧 化学物理 电化学 催化作用 电解质 物理化学 电极 物理 工程类 光催化 量子力学 生物化学 化学 核磁共振
作者
Xinyue Zhang,Yiyuan Yang,Yujing Liu,Zhe Jia,Qianqian Wang,Ligang Sun,Lai‐Chang Zhang,Jamie J. Kruzic,Jian Lü,Baolong Shen
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (38) 被引量:63
标识
DOI:10.1002/adma.202303439
摘要

Platinum-based electrocatalysts possess high water electrolysis activity and are essential components for hydrogen evolution reaction (HER). A major challenge, however, is how to break the cost-efficiency trade-off. Here, a novel defect engineering strategy is presented to construct a nanoporous (FeCoNiB0.75 )97 Pt3 (atomic %) high-entropy metallic glass (HEMG) with a nanocrystalline surface structure that contains large amounts of lattice distortion and stacking faults to achieve excellent electrocatalytic performance using only 3 at% of Pt. The defect-rich HEMG achieves ultralow overpotentials at ampere-level current density of 1000 mA cm-2 for HER (104 mV) and oxygen evolution reaction (301 mV) under alkaline conditions, while retains a long-term durability exceeding 200 h at 100 mA cm-2 . Moreover, it only requires 81 and 122 mV to drive the current densities of 1000 and 100 mA cm-2 for HER under acidic and neutral conditions, respectively. Modelling results reveal that lattice distortion and stacking fault defects help to optimize atomic configuration and modulate electronic interaction, while the surface nanoporous architecture provides abundant active sites, thus synergistically contributing to the reduced energy barrier for water electrolysis. This defect engineering approach combined with a HEMG design strategy is expected to be widely applicable for development of high-performance alloy catalysts.
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
hdc12138完成签到,获得积分10
刚刚
5秒前
黛寒完成签到 ,获得积分10
8秒前
sdfsdf发布了新的文献求助10
9秒前
乐正怡完成签到 ,获得积分0
15秒前
小马甲应助行云流水采纳,获得10
18秒前
hxpxp完成签到,获得积分10
18秒前
Yolo完成签到 ,获得积分10
19秒前
peterlzb1234567完成签到,获得积分10
19秒前
FERN0826完成签到 ,获得积分10
20秒前
眼睛大冬日完成签到 ,获得积分10
21秒前
背书强完成签到 ,获得积分10
22秒前
sdfsdf完成签到,获得积分20
24秒前
顺心的猪完成签到 ,获得积分10
32秒前
开放笑天发布了新的文献求助20
35秒前
宁霸完成签到,获得积分10
36秒前
留胡子的火完成签到,获得积分10
39秒前
急诊守夜人完成签到 ,获得积分10
41秒前
阿波罗完成签到 ,获得积分10
45秒前
广旭完成签到 ,获得积分10
52秒前
失眠的安卉完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
菓小柒完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
南浔完成签到 ,获得积分10
1分钟前
行云流水发布了新的文献求助10
1分钟前
虞无声完成签到,获得积分10
1分钟前
innocence2000完成签到 ,获得积分10
1分钟前
橘子海完成签到 ,获得积分10
1分钟前
清客完成签到 ,获得积分10
1分钟前
cmwang完成签到,获得积分10
1分钟前
珠珠崽子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小琪完成签到 ,获得积分10
1分钟前
沐沐1003完成签到,获得积分10
1分钟前
胖胖完成签到 ,获得积分0
1分钟前
蓝莓酱蘸橘子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
秋天的雪完成签到,获得积分10
1分钟前
奋斗的妙海完成签到 ,获得积分10
1分钟前
LOVER完成签到 ,获得积分10
1分钟前
back you up应助科研通管家采纳,获得100
1分钟前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Mobilization, center-periphery structures and nation-building 600
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
China—Art—Modernity: A Critical Introduction to Chinese Visual Expression from the Beginning of the Twentieth Century to the Present Day 430
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
China Gadabouts: New Frontiers of Humanitarian Nursing, 1941–51 400
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 3792550
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3336787
关于积分的说明 10282162
捐赠科研通 3053566
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1675652
邀请新用户注册赠送积分活动 803629
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 761481