Topological semimetals with intrinsic chirality as spin-controlling electrocatalysts for the oxygen evolution reaction

析氧 手性(物理) 分解水 电子转移 自旋(空气动力学) 化学物理 电催化剂 催化作用 化学 材料科学 凝聚态物理 纳米技术 拓扑(电路) 电化学 电极 物理 光化学 物理化学 手征异常 量子力学 光催化 热力学 组合数学 生物化学 费米子 数学 Nambu–Jona Lasinio模型
作者
Xia Wang,Qun Yang,Sukriti Singh,Horst Borrmann,Vicky Hasse,Changjiang Yi,Yongkang Li,Marcus Schmidt,Xiaodong Li,Gerhard H. Fecher,Dong Zhou,Binghai Yan,Claudia Felser
出处
期刊:Nature Energy [Nature Portfolio]
被引量:27
标识
DOI:10.1038/s41560-024-01674-9
摘要

Abstract Electrocatalytic water splitting is a promising approach for clean hydrogen production, but the process is hindered by the sluggish kinetics of the anodic oxygen evolution reaction (OER) owing to the spin-dependent electron transfer process. Efforts to control spin through chirality and magnetization have shown potential in enhancing OER performance. Here we harnessed the potential of topological chiral semimetals (RhSi, RhSn and RhBiS) and their spin-polarized Fermi surfaces to promote the spin-dependent electron transfer in the OER, addressing the traditional volcano-plot limitations. We show that OER activities follow the trend RhSi < RhSn < RhBiS, corresponding to the increasing extent of spin–orbit coupling (SOC). The chiral single crystals outperform achiral counterparts (RhTe 2 , RhTe and RuO 2 ) in alkaline electrolyte, with RhBiS exhibiting a specific activity two orders of magnitude higher than RuO 2 . Our work reveals the pivotal roles of chirality and SOC in spin-dependent catalysis, facilitating the design of ultra-efficient chiral catalysts.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
谷策完成签到 ,获得积分10
1秒前
11mao11发布了新的文献求助10
2秒前
隐形曼青应助bierbia采纳,获得10
2秒前
2秒前
科研通AI5应助花痴的溪灵采纳,获得10
2秒前
3秒前
彭于晏应助哈123采纳,获得10
3秒前
lalala发布了新的文献求助10
4秒前
Xxxxzzz完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
老实的芸完成签到,获得积分10
5秒前
偶哩哇呐发布了新的文献求助50
7秒前
7秒前
8秒前
edtaa发布了新的文献求助10
10秒前
青云瑞晶完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
饶天源发布了新的文献求助10
12秒前
烟花应助路卡利欧采纳,获得10
12秒前
俄而完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
乐乐应助bierbia采纳,获得10
14秒前
海上生明月完成签到 ,获得积分10
15秒前
坠兔收月发布了新的文献求助30
15秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
17秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
nick完成签到,获得积分10
17秒前
zyu驳回了Orange应助
17秒前
胡无敌应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
胡无敌应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
17秒前
17秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得200
17秒前
科研通AI6应助王沫沫采纳,获得10
17秒前
long应助科研通管家采纳,获得10
18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
Einführung in die Rechtsphilosophie und Rechtstheorie der Gegenwart 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Handbook of Milkfat Fractionation Technology and Application, by Kerry E. Kaylegian and Robert C. Lindsay, AOCS Press, 1995 1000
The Affinity Designer Manual - Version 2: A Step-by-Step Beginner's Guide 500
Affinity Designer Essentials: A Complete Guide to Vector Art: Your Ultimate Handbook for High-Quality Vector Graphics 500
Optimisation de cristallisation en solution de deux composés organiques en vue de leur purification 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5038901
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4271009
关于积分的说明 13315931
捐赠科研通 4082433
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2233565
邀请新用户注册赠送积分活动 1241301
关于科研通互助平台的介绍 1167559