Electron Delocalization in Ni–Co Active Pairs for Efficient and Robust Urea Electrooxidation

催化作用 化学 尿素 电荷(物理) 电子定域函数 吸附 兴奋剂 离域电子 电子转移 活动站点 光化学 无机化学 氢键 材料科学 制氢 电子 组合化学 化学物理 能量转换 电子供体 计算化学 氧化还原 转化(遗传学) 化学工程 势能 纳米技术 化学键 能量(信号处理)
作者
Chaoyue Xie,Changhui Zhou,Yan Zhang,Baoxue Zhou,Yancai Yao,Beibei Li,Jie Li,Jing Bai,Mingce Long,Kun Jiang,Hong Zhu,LiZhi Zhang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:65 (11): e25119-e25119 被引量:10
标识
DOI:10.1002/anie.202525119
摘要

ABSTRACT Ni(OH) 2 is a promising urea oxidation reaction (UOR) catalyst, yet its performance is fundamentally limited by electron localization in Ni II that hinders the formation of active Ni III species. Herein, we overcome this limitation by constructing electron‐delocalized Ni–Co active pairs (Ni II+δ ‐O‐Co II+δ ) through Co doping of Ni(OH) 2 and integration with a CoNi alloy. This architecture exploits work‐function‐difference‐driven charge transfer to delocalize Ni II 3d electrons, thus accelerating the Ni II /Ni III transformation and achieving an ultralow UOR potential of 1.288 V RHE at 10 mA cm −2 , outperforming Ni II+δ ‐O‐Ni II+δ (1.333 V RHE ), Ni II ‐O‐Co II (1.349 V RHE ), and Ni II ‐O‐Ni II (1.365 V RHE ). Concurrently, the electron‐delocalized Ni–Co pairs with upshifted d‐band centers enhance N‐terminal urea adsorption and Ni/Co‐N charge transfer, which weakens N─H bonds and reduces the energy barrier of the rate‐determining step (CONH 2 NH 2 * → CONH 2 NH * ). The strengthened metal‐O bonding suppresses dissolution, achieving record stability for 2100 h across 10–500 mA cm −2 . Applied in a urea/urine electrolyzer, this catalyst enables energy‐saving hydrogen production (3.68/3.74 kW h m −3 at 100 mA cm −2 ), providing a dual‐purpose solution for sustainable energy and environmental remediation.
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
刚刚
刚刚
111发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
汉堡包应助DDL采纳,获得10
1秒前
2秒前
香蕉觅云应助Bear采纳,获得10
2秒前
zdp827完成签到 ,获得积分10
2秒前
的的完成签到,获得积分10
3秒前
小药丸完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
5秒前
5秒前
Lucas应助过时的水彤采纳,获得10
6秒前
CJJJ完成签到,获得积分10
6秒前
阿润发布了新的文献求助10
6秒前
MHY发布了新的文献求助10
8秒前
在水一方应助CJJJ采纳,获得10
10秒前
10秒前
米库罗罗罗罗罗7完成签到,获得积分10
10秒前
xiaoxing完成签到,获得积分10
14秒前
CipherSage应助Learner采纳,获得10
15秒前
15秒前
踏实的友易完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
华仔应助Lee_Ding_95采纳,获得10
18秒前
11完成签到 ,获得积分10
19秒前
陶招发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
20秒前
molihuakai应助六神曲采纳,获得10
21秒前
21秒前
6L96Y发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
23秒前
23秒前
所所应助镜花水月采纳,获得20
23秒前
cclyfan完成签到,获得积分10
23秒前
小羊完成签到,获得积分0
24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
An Introduction to Foreign Language Learning and Teaching 750
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 500
What is the Future of Psychotherapy in Digital Age? Technology, AI Bots, and Psychotherapy after Covid 444
煤炭地下气化渗流燃烧方法的研究 400
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 7631614
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9206022
关于积分的说明 19743400
捐赠科研通 7200840
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3274629
关于科研通互助平台的介绍 2436554
邀请新用户注册赠送积分活动 2271249