Amorphous Cu–W Alloys as Stable and Efficient Electrocatalysts for Hydrogen Evolution

过电位 催化作用 无定形固体 材料科学 非晶态金属 吉布斯自由能 氢 溅射沉积 化学工程 化学 冶金 合金 热力学 溅射 纳米技术 电化学 物理化学 结晶学 薄膜 电极 有机化学 工程类 物理
作者
Xiying Jian,Wenbiao Zhang,Yaxiong Yang,Zhenglong Li,Hongge Pan,Qingsheng Gao,Huaijun Lin
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:14 (5): 2816-2827 被引量:59
标识
DOI:10.1021/acscatal.3c05820
摘要

Cu and W are completely immiscible in equilibrium conditions, and neither of them is a good catalytic element for the electrochemical hydrogen evolution reaction (HER) due to their hydrogen adsorption Gibbs free energy (ΔGH) being too positive or negative, respectively. However, the combination of Cu with W could potentially result in a moderate ΔGH. In this study, a series of binary amorphous Cu–W alloys are fabricated via a magnetron sputtering method. The optimal HER catalytic performance is demonstrated when the nominal component is Cu50W50, showing an overpotential of only 65 mV at 10 mA cm–2 in 1 M KOH. Accordingly, density functional theory calculations show that the amorphous Cu50W50 alloy has a close-to-zero ΔGH compared to the pure Cu and W metals, accounting for its HER activity. In addition, the amorphous Cu50W50 alloy shows no obvious degradation at 100 mA cm–2 for 200 h, highlighting its long-term durability. This work provides a versatile strategy for the preparation of amorphous alloys with completely immiscible components and insights into the compositional design of nonprecious metal electrocatalysts for widespread applications.
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
Afterglow发布了新的文献求助10
1秒前
pjy完成签到 ,获得积分10
1秒前
粒粒发布了新的文献求助10
1秒前
今后的应助被长情的玉兰采纳,获得10
1秒前
CodeCraft的应助被DaHai采纳,获得10
2秒前
英俊的铭的应助被美丽小白菜采纳,获得10
2秒前
青松完成签到,获得积分10
2秒前
yang发布了新的文献求助10
3秒前
桐桐的应助被天天天才采纳,获得10
4秒前
英姑的应助被111采纳,获得10
4秒前
小时完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
华仔的应助被尊贵的乙方大人采纳,获得10
8秒前
威武的凌柏关注了科研通微信公众号
9秒前
10秒前
11秒前
11秒前
gdh完成签到,获得积分10
11秒前
梅勒斯发布了新的文献求助30
12秒前
li_iiiiulk的应助被糊涂的桐采纳,获得50
13秒前
CLW发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
gdh发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
飘逸的手套完成签到,获得积分10
15秒前
研友_VZG7GZ的应助被doudouer采纳,获得10
16秒前
顾矜的应助被杨美琪采纳,获得10
16秒前
16秒前
Lumos完成签到,获得积分10
16秒前
无花果的应助被zz采纳,获得10
17秒前
愉悦完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
18秒前
火爆小跑车完成签到,获得积分10
18秒前
斯文败类的应助被科研狗采纳,获得10
18秒前
holmes发布了新的文献求助10
19秒前
科研通AI6.2的应助被DaHai采纳,获得10
19秒前
打打的应助被DaHai采纳,获得10
19秒前
雪糕咪子完成签到,获得积分10
20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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7972619
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9437897
关于积分的说明 21052905
捐赠科研通 7549148
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3373630
关于科研通互助平台的介绍 2508575
邀请新用户注册赠送积分活动 2406458