Tailored Electronic Structure of Ir in High Entropy Alloy for Highly Active and Durable Bifunctional Electrocatalyst for Water Splitting under an Acidic Environment

电催化剂 过电位 双功能 材料科学 析氧 分解水 合金 纳米孔 化学工程 电解水 电化学 无机化学 电解 催化作用 纳米技术 物理化学 电极 电解质 化学 冶金 光催化 有机化学 工程类
作者
Jiseok Kwon,Seho Sun,Seunggun Choi,Kangchun Lee,Seonghan Jo,Keemin Park,Young Kwang Kim,Ho Bum Park,Hee‐Young Park,Jong Hyun Jang,HyukSu Han,Ungyu Paik,Taeseup Song
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (26) 被引量:162
标识
DOI:10.1002/adma.202300091
摘要

Proton-exchange-membrane water electrolysis (PEMWE) requires an efficient and durable bifunctional electrocatalyst for the hydrogen evolution reaction (HER) and oxygen evolution reaction (OER). Herein, Ir-based electrocatalyst is designed using the high entropy alloy (HEA) platform of ZnNiCoIrX with two elements (X: Fe and Mn). A facile dealloying in the vacuum system enables the construction of a nanoporous structure with high crystallinity using Zn as a sacrificial element. Especially, Mn incorporation into HEAs tailors the electronic structure of the Ir site, resulting in the d-band center being far away from the Fermi level. Downshifting of the d-band center weakens the adsorption energy with reaction intermediates, which is beneficial for catalytic reactions. Despite low Ir content, ZnNiCoIrMn delivers only 50 mV overpotential for HER at -50 mA cm-2 and 237 mV overpotential for the OER at 10 mA cm-2 . Furthermore, ZnNiCoIrMn shows almost constant voltage for the HER and OER for 100 h and a high stability number of 3.4 × 105 nhydrogen nIr-1 and 2.4 × 105 noxygen nIr-1 , demonstrating the exceptional durability of the HEA platform. The compositional engineering of ZnNiCoIrMn limits the diffusion of elements by high entropy effects and simultaneously tailors the electronic structure of active Ir sites, resulting in the modified cohesive and adsorption energies, all of which can suppress the dissolution of elements.
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
海的呼唤完成签到,获得积分10
刚刚
易槐完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
昌怜烟完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
Jiaowen发布了新的文献求助10
9秒前
杨惊蛰发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
深情安青应助矮小的绿蝶采纳,获得30
20秒前
贱小贱完成签到,获得积分10
21秒前
归尘发布了新的文献求助10
22秒前
西门冥幽完成签到,获得积分10
24秒前
冷静如柏完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
SYX完成签到 ,获得积分10
28秒前
元宵宵完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
半柚发布了新的文献求助10
30秒前
微笑的井完成签到 ,获得积分10
30秒前
aqaqaqa完成签到,获得积分10
30秒前
广州南完成签到 ,获得积分10
30秒前
小四喜发布了新的文献求助10
35秒前
北风应助阳光的梦寒采纳,获得10
35秒前
35秒前
半柚完成签到,获得积分10
37秒前
狮子卷卷完成签到,获得积分10
40秒前
直率沂发布了新的文献求助30
40秒前
张铁柱完成签到,获得积分10
42秒前
Hou完成签到 ,获得积分10
52秒前
科研通AI5应助杨惊蛰采纳,获得10
54秒前
54秒前
pluto应助威武涵梅采纳,获得20
55秒前
57秒前
breezes发布了新的文献求助10
1分钟前
酷波er应助yui采纳,获得10
1分钟前
领导范儿应助磊大彪采纳,获得10
1分钟前
七慕凉完成签到,获得积分10
1分钟前
flowey完成签到,获得积分10
1分钟前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
Mixing the elements of mass customisation 360
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 300
Political Ideologies Their Origins and Impact 13th Edition 260
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 3781324
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3326844
关于积分的说明 10228534
捐赠科研通 3041858
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1669603
邀请新用户注册赠送积分活动 799153
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758751