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): e2300091-e2300091 被引量:295
标识
DOI:10.1002/adma.202300091
摘要

Abstract 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 × 10 5 n hydrogen n Ir −1 and 2.4 × 10 5 n oxygen n Ir −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
光轮2000发布了新的文献求助10
1秒前
庄冬丽完成签到,获得积分10
1秒前
123完成签到,获得积分10
1秒前
dan完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
july7292完成签到,获得积分10
2秒前
科科完成签到,获得积分10
3秒前
musicyy222完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
熙20团宝儿完成签到,获得积分10
5秒前
困困发布了新的文献求助10
5秒前
朱先生完成签到 ,获得积分10
5秒前
ST发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
So完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
年轻完成签到,获得积分10
10秒前
ZHANG完成签到,获得积分10
10秒前
Frank完成签到 ,获得积分10
10秒前
Kao应助yhyhyhyh采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
Xavier发布了新的文献求助10
12秒前
Jasper应助asang采纳,获得10
12秒前
领导范儿应助ajaja采纳,获得10
14秒前
Zhou完成签到,获得积分0
14秒前
Gryff完成签到 ,获得积分10
15秒前
dmxywzw6发布了新的文献求助10
15秒前
初心完成签到,获得积分10
17秒前
lmsxg完成签到,获得积分10
18秒前
务实的如冬完成签到 ,获得积分10
18秒前
Doctor_mao发布了新的文献求助50
18秒前
花花发布了新的文献求助20
18秒前
温暖的雁发布了新的文献求助10
18秒前
10完成签到,获得积分10
21秒前
蔡晓华完成签到,获得积分10
22秒前
Nale完成签到,获得积分10
22秒前
善良身影完成签到,获得积分10
23秒前
25秒前
26秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Gründe der Seele:Die Wiener Psychatrie im 20.Jahrhundert 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
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 7270614
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8890957
关于积分的说明 18794506
捐赠科研通 6945713
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3203761
关于科研通互助平台的介绍 2376618
邀请新用户注册赠送积分活动 2179715