Coordination modulation of iridium single-atom catalyst maximizing water oxidation activity

过电位 催化作用 纳米片 分解水 基质(水族馆) 材料科学 密度泛函理论 硫化物 电化学 Atom(片上系统) 化学工程 纳米技术 化学 物理化学 电极 计算化学 光催化 冶金 有机化学 海洋学 地质学 计算机科学 工程类 嵌入式系统
作者
Zhanwu Lei,Wenbin Cai,Yifei Rao,Kuan Wang,Yuyuan Jiang,Yang Liu,Xu Jin,Jianming Li,Zhengxing Lv,Shuhong Jiao,Wenhua Zhang,Pengfei Yan,Shuo Zhang,Ruiguo Cao
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:13 (1) 被引量:139
标识
DOI:10.1038/s41467-021-27664-z
摘要

Abstract Single-atom catalysts (SACs) have attracted tremendous research interests in various energy-related fields because of their high activity, selectivity and 100% atom utilization. However, it is still a challenge to enhance the intrinsic and specific activity of SACs. Herein, we present an approach to fabricate a high surface distribution density of iridium (Ir) SAC on nickel-iron sulfide nanosheet arrays substrate (Ir 1 /NFS), which delivers a high water oxidation activity. The Ir 1 /NFS catalyst offers a low overpotential of ~170 mV at a current density of 10 mA cm −2 and a high turnover frequency of 9.85 s −1 at an overpotential of 300 mV in 1.0 M KOH solution. At the same time, the Ir 1 /NFS catalyst exhibits a high stability performance, reaching a lifespan up to 350 hours at a current density of 100 mA cm −2 . First-principles calculations reveal that the electronic structures of Ir atoms are significantly regulated by the sulfide substrate, endowing an energetically favorable reaction pathway. This work represents a promising strategy to fabricate high surface distribution density single-atom catalysts with high activity and durability for electrochemical water splitting.
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
顺心寄容完成签到,获得积分10
刚刚
kenny完成签到,获得积分10
4秒前
阔达棉花糖完成签到 ,获得积分10
8秒前
话说dota完成签到 ,获得积分10
8秒前
纯洁的麻薯完成签到,获得积分20
10秒前
adrianwu完成签到 ,获得积分10
12秒前
小一完成签到,获得积分10
15秒前
久伴久爱完成签到 ,获得积分10
19秒前
悦耳的襄发布了新的文献求助10
21秒前
zc完成签到,获得积分10
38秒前
bobo完成签到 ,获得积分10
41秒前
悦耳的襄完成签到,获得积分10
41秒前
高大的凡阳完成签到 ,获得积分10
42秒前
liuyq0501完成签到,获得积分0
43秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
45秒前
45秒前
寒冷的曼寒完成签到,获得积分10
47秒前
mumuaidafu完成签到 ,获得积分10
48秒前
vax完成签到 ,获得积分10
54秒前
明越发布了新的文献求助100
1分钟前
腼腆的山兰完成签到 ,获得积分10
1分钟前
对潇潇暮雨完成签到 ,获得积分10
1分钟前
结实凌瑶完成签到 ,获得积分10
1分钟前
明越完成签到,获得积分10
1分钟前
小田完成签到 ,获得积分10
1分钟前
假真真完成签到 ,获得积分10
1分钟前
新未来周完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Sean完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
彭于晏应助YY230512采纳,获得30
1分钟前
1分钟前
绿野仙踪完成签到 ,获得积分10
1分钟前
秋秋完成签到 ,获得积分10
2分钟前
柯彦完成签到 ,获得积分10
2分钟前
娅娃儿完成签到 ,获得积分10
2分钟前
摄氏度上下完成签到,获得积分10
2分钟前
stiger完成签到,获得积分0
2分钟前
Joy完成签到,获得积分10
2分钟前
科研通AI2S应助Noob_saibot采纳,获得10
2分钟前
动听雨梅完成签到 ,获得积分10
2分钟前
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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6440908
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8254766
关于积分的说明 17572155
捐赠科研通 5499142
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900113
邀请新用户注册赠送积分活动 1876725
关于科研通互助平台的介绍 1716918