Self‐Regenerating 3D Protective Network Breaks the Activity‐Stability Trade‐Off for Industrial Oxygen Evolution Electrocatalysis

电催化剂 析氧 纳米孔 材料科学 电解 催化作用 化学工程 电解水 碱性水电解 电极 合金 分解水 纳米技术 氧气 离子 法拉第效率 无机化学 氧化还原 微晶
作者
Rongrong Shi,Ji Tang,Bing Li,Zheyuan Ji,Feng Gao,Enzuo Liu,Liying Ma,Biao Chen,Fang He,Chunsheng Shi,Chunnian He,Naiqin Zhao,Jianli Kang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:16 (21)
标识
DOI:10.1002/aenm.202505516
摘要

ABSTRACT In industrial alkaline water electrolysis (AWE), the long‐term operational stability of oxygen evolution reaction (OER) electrocatalysts under harsh conditions—including high current densities, concentrated alkaline electrolytes, and elevated temperatures—often takes precedence over intrinsic catalytic activity. Nevertheless, existing strategies aimed at enhancing catalyst stability remain insufficient. Herein, we propose a stability‐oriented alloy design strategy based on incorporating corrosion‐resistant Cr into a dual‐phase MnFeCoNiMo high‐entropy alloy. Notably, thermodynamically driven forces promote the spontaneous enrichment of Cr within the Mo‐rich domains. Subsequent selective dealloying enables the in situ formation of a self‐assembled, non‐occlusive 3D (Cr, M)O x ‐enriched protective network. Time‐of‐flight secondary ion mass spectrometry (TOF‐SIMS) and electron probe microanalysis (EPMA) reveal the continuous self‐regenerating behavior and dynamic structural reorganization of this network during long‐term operation, which effectively reconciles the classic activity–stability trade‐off. As a result, the nanoporous (np) HEA‐CrMo electrode exhibits OER overpotentials of 184 mV at 10 mA cm −2 and 252 mV at 100 mA cm −2 , and sustains stable operation for over 5000 h at 1000 mA cm −2 in 6.0 M KOH. Furthermore, its scalability is demonstrated in a commercial alkaline water electrolyzer with an effective reaction area of 70.9 cm 2 during a 15‐day accelerated stress test.
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
花花公子完成签到,获得积分10
1秒前
我是老大应助Rita采纳,获得10
2秒前
2秒前
英姑应助mingming采纳,获得10
3秒前
3秒前
端庄惜儿发布了新的文献求助30
4秒前
jx完成签到,获得积分10
4秒前
lululu发布了新的文献求助10
4秒前
陈中航完成签到,获得积分10
5秒前
哈哈完成签到,获得积分20
5秒前
结实之云完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
shiqi完成签到,获得积分10
7秒前
LiLi发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
NIHAOHAO1125完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
亚尔完成签到 ,获得积分10
8秒前
花花公子发布了新的文献求助10
9秒前
共享精神应助WYCheng1采纳,获得10
10秒前
大模型应助hhhh采纳,获得30
10秒前
炜大的我应助lxl采纳,获得10
10秒前
11完成签到,获得积分10
11秒前
上帝178完成签到,获得积分20
11秒前
结实之云发布了新的文献求助10
12秒前
科研通AI6.4应助林小幸采纳,获得10
13秒前
zbsy2完成签到,获得积分10
13秒前
墨1234lr发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
orixero应助大饼哥采纳,获得10
16秒前
爱撒娇的萝莉完成签到,获得积分10
16秒前
chron完成签到,获得积分20
18秒前
19秒前
19秒前
21秒前
22秒前
22秒前
华仔应助稳重的非笑采纳,获得10
22秒前
Jiuhui完成签到,获得积分10
24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
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Governing Growth: Us Industrial Policy from Hamilton to Trump 500
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
Synthesis of P-Chiral Phosphine Ligands and Their Applications in Asymmetric Catalysis 400
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 7624884
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9199878
关于积分的说明 19724179
捐赠科研通 7195890
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3273588
关于科研通互助平台的介绍 2435754
邀请新用户注册赠送积分活动 2269423