Decoupling Adsorption of Key Intermediates Enabled by Asymmetric 3d‐5d‐Orbital Hybridization: Durable High‐Performance AEM Water Electrolysis and Zn–Air Batteries

解耦(概率) 吸附 密度泛函理论 材料科学 电解 化学工程 析氧 电解水 合理设计 化学物理 纳米技术 电子结构 电极 化学 无机化学 电催化剂 离子 电化学 过渡金属 离子交换 X射线吸收光谱法 光谱学 吸收光谱法 氢气储存 分解水
作者
Lili Li,Hang Yin,Han‐Hao Liu,Ying‐Di Ge,Cong‐Cong Dang,Shuo‐Hang Zheng,Zhen‐Yi Gu,Junming Cao,Jin‐Zhi Guo,Xing‐Long Wu
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/ange.202524805
摘要

Abstract Decoupling key intermediates’ adsorption via asymmetric 3d‐5d‐orbital hybridization overcomes the intrinsic scaling relation bottleneck, enabling rational design of high‐performance, durable multifunctional electrocatalysts for anion exchange membrane water electrolyzers (AEMWEs) and Zn–air batteries (ZABs). Here, we reveal that asymmetric 3d‐5d‐orbital hybridization, engineered through the synergy of lattice strain and defect structures in a nitrogen‐doped carbon‐supported PtCo alloy (PtCo@NPC), effectively decouples these adsorption energies of key intermediates. PtCo@NPC demonstrates exceptional multifunctional electrocatalytic performance for the hydrogen evolution reaction, oxygen evolution reaction, and oxygen reduction reaction in alkaline media. Density functional theory calculations suggest that electronic structure modulation tunes the adsorption characteristics of intermediates, while X‐ray absorption fine structure spectroscopy confirms the corresponding changes in the electronic states of surface Pt and Co atoms. When deployed in devices, PtCo@NPC enables AEMWEs to operate stably for 522 h at 1000 mA cm −2 with a voltage decay rate of only 0.103 mV h −1 and empowers ZABs to achieve a long cycle life of over 2520 cycles at 5.0 mA cm −2 . This study highlights electronic‐structure modulation as a powerful strategy for advanced energy 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
光亮的冥幽完成签到,获得积分20
1秒前
地址锤完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
李健的小迷弟应助清清采纳,获得10
2秒前
3秒前
自信忻完成签到,获得积分10
3秒前
陶醉的马里奥完成签到,获得积分10
3秒前
嗯嗯完成签到,获得积分10
3秒前
途风完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
yhy完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
Zhi发布了新的文献求助30
5秒前
丘比特应助皮皮蛙采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
samuel完成签到,获得积分10
6秒前
李月月发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
9秒前
9秒前
科研小白发布了新的文献求助10
9秒前
CipherSage应助长乐采纳,获得10
9秒前
董秋白发布了新的文献求助10
10秒前
蓝天发布了新的文献求助30
10秒前
123发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
heady发布了新的文献求助10
12秒前
SciGPT应助洁净灭男采纳,获得10
12秒前
sanmu发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
Xiaojiu发布了新的文献求助10
13秒前
追寻的小甜瓜完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
科目三应助qsxy采纳,获得10
14秒前
书真好看发布了新的文献求助10
14秒前
周周发布了新的文献求助30
15秒前
大力的图图应助西瓜瓜采纳,获得30
15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
Tanning Chemistry: The Science of Leather (2nd Edition) 2000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
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 7261210
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8882893
关于积分的说明 18771708
捐赠科研通 6940893
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3202127
关于科研通互助平台的介绍 2375557
邀请新用户注册赠送积分活动 2177840