已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Building Electron/Proton Nanohighways for Full Utilization of Water Splitting Catalysts

材料科学 催化作用 电导率 介孔材料 电化学能量转换 电极 电化学 质子输运 质子 化学工程 阳极 分解水 纳米技术 无机化学 化学 物理化学 光催化 生物化学 物理 量子力学 工程类
作者
Gaoqiang Yang,Shule Yu,Zhenye Kang,Yifan Li,Guido Bender,Bryan S. Pivovar,Johney B. Green,David A. Cullen,Feng‐Yuan Zhang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:10 (16) 被引量:82
标识
DOI:10.1002/aenm.201903871
摘要

Abstract Low electron/proton conductivities of electrochemical catalysts, especially earth‐abundant nonprecious metal catalysts, severely limit their ability to satisfy the triple‐phase boundary (TPB) theory, resulting in extremely low catalyst utilization and insufficient efficiency in energy devices. Here, an innovative electrode design strategy is proposed to build electron/proton transport nanohighways to ensure that the whole electrode meets the TPB, therefore significantly promoting enhance oxygen evolution reactions and catalyst utilizations. It is discovered that easily accessible/tunable mesoporous Au nanolayers (AuNLs) not only increase the electrode conductivity by more than 4000 times but also enable the proton transport through straight mesopores within the Debye length. The catalyst layer design with AuNLs and ultralow catalyst loading (≈0.1 mg cm −2 ) augments reaction sites from 1D to 2D, resulting in an 18‐fold improvement in mass activities. Furthermore, using microscale visualization and unique coplanar‐electrode electrolyzers, the relationship between the conductivity and the reaction site is revealed, allowing for the discovery of the conductivity‐determining and Debye‐length‐determining regions for water splitting. These findings and strategies provide a novel electrode design (catalyst layer + functional sublayer + ion exchange membrane) with a sufficient electron/proton transport path for high‐efficiency electrochemical energy conversion devices.
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
请我吃葡萄完成签到 ,获得积分10
3秒前
科研大佬完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
小马甲应助稀饭采纳,获得10
5秒前
6秒前
下雨知道往家跑吗完成签到,获得积分20
6秒前
优秀的雨筠完成签到 ,获得积分10
6秒前
短短急个球完成签到,获得积分10
7秒前
火星上冰烟完成签到,获得积分10
7秒前
第二支羽毛完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
星魂发布了新的文献求助10
9秒前
奈何完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
坚强觅珍完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
adzuki完成签到,获得积分10
10秒前
尘染完成签到 ,获得积分10
11秒前
开开心心完成签到 ,获得积分10
12秒前
笑一笑发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
情怀应助火鸡味锅巴采纳,获得10
15秒前
adzuki发布了新的文献求助10
15秒前
CipherSage应助谨慎的花生采纳,获得10
16秒前
Nokia发布了新的文献求助10
16秒前
Tony12发布了新的文献求助10
18秒前
Forever完成签到 ,获得积分10
20秒前
suzhenyue完成签到,获得积分0
21秒前
D_SUPER完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
丘比特应助兴奋黄蜂采纳,获得10
25秒前
lxl0823完成签到,获得积分10
26秒前
踏实青梦完成签到 ,获得积分10
26秒前
WanPeng完成签到,获得积分20
27秒前
29秒前
czy完成签到 ,获得积分10
31秒前
12Nightz完成签到,获得积分10
33秒前
香蕉不二完成签到 ,获得积分10
34秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
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 7223816
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8852555
关于积分的说明 18679492
捐赠科研通 6883209
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3188046
关于科研通互助平台的介绍 2353343
邀请新用户注册赠送积分活动 2162485