Dynamic Confinement via Core‐Shell Built‐In Electric Field Achieves Sustainable High‐Current PEMWE

材料科学 电场 电流(流体) 壳体(结构) 纳米技术 芯(光纤) 工程物理 复合材料 电气工程 工程类 物理 量子力学
作者
Wansen Ma,Lingyan Zhou,Xinyu Wang,Qian Li,Xuewei Lv,Jie Dang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:15 (34) 被引量:17
标识
DOI:10.1002/aenm.202502367
摘要

Abstract Developing efficient and durable bifunctional electrocatalysts for the acidic oxygen evolution reaction (OER) and hydrogen evolution reaction (HER) is crucial for cost‐effective green hydrogen production. Although ruthenium (Ru) is widely recognized as a low‐cost alternative to iridium, their practical application is hindered by sluggish kinetics and dissolution. To address these limitations, a dynamic confinement strategy is developed through a novel core‐shell built‐in electric field (BIEF) to enhance both catalytic stability and activity of Ru‐based catalysts in acidic environments. The constructed Co 3 O 4 @RuO 2 catalyst exhibits an OER overpotential of 189 mV and a HER overpotential of 55 mV at 10 mA cm −2 . When integrated into a proton exchange membrane water electrolysis (PEMWE) system, it requires only 1.68 V to reach 1000 mA cm −2 and maintains stable operation for 400 h with a degradation rate of only 14.5 µV h −1 . Experimental and theoretical results reveal that Co 3 O 4 acts as an invisible protective shield to facilitate proton consumption at the catalyst surface and mitigate the electron depletion at the Ru site, thus preventing the over‐oxidation and dissolution of Ru. Furthermore, the enriched active sites and reduced adsorption energy of intermediates significantly boost the catalytic performance, making this catalyst highly promising for hydrogen production 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
1秒前
崔崔完成签到 ,获得积分10
1秒前
大模型应助Elesis采纳,获得10
2秒前
爱嘤嘤嘤斯坦完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
Ava应助任性小霜采纳,获得10
3秒前
666发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
Momomo应助朴实初兰采纳,获得10
4秒前
MrDove完成签到,获得积分10
5秒前
英勇的铸海完成签到,获得积分10
6秒前
充电宝应助上官小怡采纳,获得10
6秒前
NexusExplorer应助研友_Zb1rln采纳,获得10
6秒前
土豆儿完成签到,获得积分10
7秒前
lsybf发布了新的文献求助20
7秒前
8秒前
8秒前
狂野盼易完成签到,获得积分10
8秒前
依依牙我在做什么完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
123发布了新的文献求助10
9秒前
小马甲应助LiF采纳,获得10
9秒前
拓跋箴完成签到,获得积分10
10秒前
繁荣的又夏完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
Lucas应助伶俐的道之采纳,获得10
10秒前
release完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
Lucas应助全没了采纳,获得10
11秒前
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
田様应助有魅力香薇采纳,获得10
13秒前
狂野的猕猴桃完成签到,获得积分10
13秒前
dabai发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
六十号完成签到,获得积分10
14秒前
ff发布了新的文献求助20
15秒前
上官若男应助cherrymoon3采纳,获得10
15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
A Study of the Model by which Principals’ Leadership Behaviour Influences Student Learning Outcomes in Elementary Schools 1000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 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 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 7710492
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9267227
关于积分的说明 20063985
捐赠科研通 7286636
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3296952
关于科研通互助平台的介绍 2451488
邀请新用户注册赠送积分活动 2304018