Directed Crystallization: Engineering Facet‐Specific High‐Entropy Alloy Nanocatalysts Toward Advanced Zinc‐Air Batteries

纳米材料基催化剂 过电位 材料科学 纳米技术 催化作用 结晶 阴极 纳米线 原子单位 合金 氧化还原 工作(物理) 合理设计 化学工程 阳极 晶体结构 储能 刻面 Crystal(编程语言) 电子结构 能量转换 纳米晶 水准点(测量) 密度泛函理论 表面工程 电子转移 化学稳定性 纳米电子学
作者
Dayue Du,Xiaolong Li,Weishan Tang,Jingyi Li,Wencheng Zhou,Tiezheng Yang,Hanna He,Chuhong Zhang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:65 (6): e14811-e14811 被引量:7
标识
DOI:10.1002/anie.202514811
摘要

Abstract Precisely engineering crystallographic facets and dimensional architectures at the atomic scale is critical for unleashing the catalytic efficiency of high‐entropy alloy (HEA) nanomaterials; however, the inherent complexity and atomic disorder of HEAs present significant synthetic challenges. Herein, we introduce an innovative directed crystallization strategy that integrates structure‐directing agents (SDAs) and coordination solvents to kinetically steer precursor reduction pathways, enabling the synthesis of PtRuMoNiCoFe HEA nanocatalysts with tailored morphology dimensionality (0D‐2D) and selectively exposed crystal facets. The (111)‐facet‐rich HEA nanowires (HEA@NWs) possess strain‐engineered lattices with atomic step edges, undercoordinated sites, and defect‐induced distortions that collectively promote localized electronic redistribution, thereby enhancing active‐site density and accelerating interfacial electron transfer. Theoretical calculations reveal that (111) facet exposure elevates the d‐band center, optimizing intermediate adsorption/desorption and significantly lowering the redox energy barrier. Consequently, the HEA@NWs exhibit an ultra‐low redox overpotential gap (ΔE) of 0.68 V. As cathode catalysts in Zn‐air batteries, the HEA@NWs deliver a high specific capacity of 797.8 mAh g Zn −1 and exceptional cycling stability over 650 h at 10 mA cm −2 , substantially outperforming benchmark commercial catalysts (Pt/C + RuO 2 , 350 h). This work establishes an advanced synthetic paradigm for facet‐specific atomic‐level design in HEA catalysts, underscoring their substantial potential for high‐performance next‐generation energy conversion technologies.
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
正直的书本完成签到,获得积分10
1秒前
诸葛明明的应助被洋芋采纳,获得10
1秒前
1秒前
eahw完成签到 ,获得积分10
1秒前
科研小T完成签到 ,获得积分10
1秒前
Orange的应助被maocai0306采纳,获得10
1秒前
愤怒的迎南完成签到,获得积分10
1秒前
听话的源智完成签到 ,获得积分10
2秒前
Di发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
顾矜的应助被yy采纳,获得10
3秒前
3秒前
不懂关注了科研通微信公众号
4秒前
4秒前
无花果的应助被Chengdi采纳,获得10
4秒前
丁丁发布了新的文献求助20
5秒前
杜金成发布了新的文献求助10
5秒前
核桃发布了新的文献求助10
6秒前
Promise完成签到,获得积分10
7秒前
小杰发布了新的文献求助10
8秒前
翔空发布了新的文献求助30
8秒前
CodeCraft的应助被无聊的pig采纳,获得10
8秒前
9秒前
Akim的应助被殿下采纳,获得10
9秒前
9秒前
香蕉觅云的应助被欣欣采纳,获得10
11秒前
ccdmn发布了新的文献求助10
11秒前
Army616完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
鲨鱼游泳教练完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
liuhao发布了新的文献求助10
13秒前
哎呦薯片发布了新的文献求助10
13秒前
彭于晏的应助被powero采纳,获得10
14秒前
15秒前
所所的应助被Army616采纳,获得10
15秒前
null的应助被庾北瑶采纳,获得10
15秒前
16秒前
LB完成签到 ,获得积分10
16秒前
PMY完成签到,获得积分10
17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
Energie-Contracting 1500
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
二维钙钛矿人工光电突触的可塑性及应用的研究 500
Topological Photonics: Fundamentals and Applications 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8095543
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9506887
关于积分的说明 21457445
捐赠科研通 7669411
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3406409
关于科研通互助平台的介绍 2534395
邀请新用户注册赠送积分活动 2445842