Simultaneous Tuning of the Microenvironment and Dissociation Kinetics of Interfacial Water on Electrocatalyst Toward Enhanced Alkaline Water Electrolysis

电催化剂 材料科学 碱性水电解 离解(化学) 电解 电解水 化学工程 无机化学 阴极 聚合物电解质膜电解 吸附 电解质 分解水 硫酚 制氢 动力学 电极 碳纳米管 直接乙醇燃料电池 结合能 化学物理
作者
Guanghui Zhang,Shengliang Qi,Haidong Wang,Xiaofei Lei,Zexi Zhang,Wei Liu,Xinyi Liu,Yun Zhao,Lei Yang,Weiguang Ma,Wenjun Fan,Xu Zong,Guanghui Zhang,Shengliang Qi,Haidong Wang,Xiaofei Lei,Zexi Zhang,Wei Liu,Xinyi Liu,Yun Zhao
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202517113
摘要

Abstract Identifying strategies that can simultaneously modulate the microenvironment and dissociation kinetic of interfacial H 2 O in the Volmer step of alkaline water electrolysis is highly desirable while challenging toward advanced anion‐exchange membrane water electrolysis (AEMWE). Herein, a facile fluorine (F) doping strategy is reported with a high‐temperature shock (HTS) approach to tune the microenvironment of interfacial H 2 O together with reducing the H 2 O dissociation energy of IrNi alloy electrocatalyst supported on multi‐walled carbon nanotubes (MWCNTs), thus significantly enhancing the alkaline hydrogen evolution reaction (HER). Theoretical and experimental investigations collectively demonstrate that the F dopant can form a strong hydrogen bond with interfacial H 2 O, thus optimizing the arrangement and adsorption of interfacial H 2 O. Moreover, the electronic state of IrNi clusters can be modified by the F dopant, which reduces the H 2 O dissociation energy. Consequently, the IrNi alloy electrocatalyst supposed on F‐modified MWCNTs (IrNi/F‐MWCNTs) delivers outstanding performances for alkaline HER, which is much superior to the benchmark Pt/C electrocatalyst. More impressively, at an Ir mass loading of only 10 µg cm −2 , an AEMWE cell with IrNi/F‐MWCNTs as cathode achieves high current density of 1 A cm −2 at cell voltages of 1.82 V.
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
傻了吧唧发布了新的文献求助10
刚刚
江誌濤发布了新的文献求助10
刚刚
栗子栗栗子完成签到,获得积分10
2秒前
直率雪曼发布了新的文献求助10
2秒前
乐羽乐完成签到,获得积分10
2秒前
魏凯源发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
好好学习的小学生完成签到 ,获得积分10
4秒前
丑麒完成签到,获得积分10
4秒前
骄躁完成签到,获得积分10
4秒前
9秒前
科研通AI6.3应助金木zzz采纳,获得10
9秒前
9秒前
Orange应助Untitled采纳,获得10
10秒前
菠萝完成签到 ,获得积分20
10秒前
10秒前
11秒前
12秒前
mafan完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
傻了吧唧完成签到,获得积分10
13秒前
丘比特应助世间再无延毕采纳,获得10
14秒前
风的季节完成签到,获得积分0
14秒前
搜集达人应助39采纳,获得10
15秒前
16秒前
17秒前
19秒前
碎碎冰完成签到 ,获得积分10
19秒前
21秒前
刘一安完成签到 ,获得积分10
22秒前
害羞麦片完成签到,获得积分10
23秒前
杨破玉发布了新的文献求助10
24秒前
dery发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
26秒前
乌鱼子完成签到 ,获得积分10
26秒前
唠叨的妙芹完成签到,获得积分10
26秒前
27秒前
Untitled发布了新的文献求助10
27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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 600
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 7319914
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8935558
关于积分的说明 18942683
捐赠科研通 6978402
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214414
关于科研通互助平台的介绍 2382311
邀请新用户注册赠送积分活动 2193506