Integration of Alloy Segregation and Surface CoO Hybridization in Carbon‐Encapsulated CoNiPt Alloy Catalyst for Superior Alkaline Hydrogen Evolution

纳米花 合金 催化作用 材料科学 化学工程 过电位 铂金 离解(化学) 碳纤维 无机化学 纳米技术 冶金 电极 纳米结构 复合材料 化学 物理化学 电化学 有机化学 工程类 复合数
作者
Yangdan Pan,Junkuo Gao,Enjun Lv,Tongtong Li,Hui Xu,Lu Sun,Adeela Nairan,Qichun Zhang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:33 (41) 被引量:141
标识
DOI:10.1002/adfm.202303833
摘要

Abstract Constructing an efficient alkaline hydrogen evolution reaction (HER) catalyst with low platinum (Pt) consumption is crucial for the cost reduction of energy devices, such as electrolyzers. Herein, nanoflower‐like carbon‐encapsulated CoNiPt alloy catalysts with composition segregation are designed by pyrolyzing morphology‐controlled and Pt‐proportion‐tuned metal–organic frameworks (MOFs). The optimized catalyst containing 15% CoNiPt NFs (15%: Pt mass percentage, NFs: nanoflowers) exhibits outstanding alkaline HER performance with a low overpotential of 25 mV at a current density of 10 mA cm −2 , far outperforming those of commercial Pt/C (47 mV) and the most advanced catalysts. Such superior activity originates from an integration of segregation alloy and Co‐O hybridization. The nanoflower‐like hierarchical structure guarantees the full exposure of segregation alloy sites. Density functional theory calculations suggest that the segregation alloy components not only promote water dissociation but also facilitate the hydrogen adsorption process, synergistically accelerating the kinetics of alkaline HER. In addition, the activity of alkaline HER is volcanically distributed with the surface oxygen content, mainly in the form of Co 3d O 2p hybridization, which is another reason for enhanced activity. This work provides feasible insights into the design of cost‐effective alkaline HER catalysts by coordinating kinetic reaction sites at segregation alloy and adjusting the appropriate oxygen content.
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
NINI发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
狂野怜蕾发布了新的文献求助10
3秒前
科研通AI5应助妮子要学习采纳,获得10
4秒前
6秒前
ding应助辛夷采纳,获得10
7秒前
laika发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
9秒前
9秒前
jl完成签到 ,获得积分10
11秒前
谈舒怡发布了新的文献求助10
12秒前
张春龙完成签到,获得积分10
13秒前
bela发布了新的文献求助10
13秒前
Panax发布了新的文献求助10
14秒前
小竹子完成签到 ,获得积分10
16秒前
科研通AI2S应助NINI采纳,获得10
16秒前
琴楼完成签到,获得积分10
16秒前
狂野怜蕾完成签到,获得积分10
17秒前
19秒前
20秒前
21秒前
兴奋寻凝发布了新的文献求助10
23秒前
辛夷发布了新的文献求助10
25秒前
九敏完成签到,获得积分10
26秒前
bela完成签到,获得积分20
26秒前
gnil发布了新的文献求助10
27秒前
jsz发布了新的文献求助10
27秒前
琪琪的完成签到,获得积分10
27秒前
1111完成签到 ,获得积分10
27秒前
28秒前
熙和发布了新的文献求助10
30秒前
33秒前
面包发布了新的文献求助10
34秒前
小夜完成签到,获得积分10
34秒前
37秒前
guoguo完成签到 ,获得积分10
38秒前
39秒前
39秒前
HoHo完成签到 ,获得积分10
40秒前
高分求助中
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 800
Narcissistic Personality Disorder 700
Assessing and Diagnosing Young Children with Neurodevelopmental Disorders (2nd Edition) 700
Handbook of Experimental Social Psychology 500
The Martian climate revisited: atmosphere and environment of a desert planet 500
Transnational East Asian Studies 400
Towards a spatial history of contemporary art in China 400
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 3846044
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3388416
关于积分的说明 10553050
捐赠科研通 3108956
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1713289
邀请新用户注册赠送积分活动 824620
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 774982