Rationally Construction of Mn‐Doped RuO2 Nanofibers for High‐Activity and Stable Alkaline Ampere‐Level Current Density Overall Water Splitting

分解水 析氧 电解 材料科学 纳米纤维 催化作用 电池电压 双功能 氢经济 费米能级 电解水 碱性水电解 纳米技术 电化学 制氢 化学 电极 物理化学 电解质 物理 量子力学 电子 生物化学 光催化
作者
Weimo Li,Ran Liu,Guangtao Yu,Xiaojie Chen,Yan Su,Siyu Ren,Junjie Chen,Wei Chen,Ce Wang,Xiaofeng Lu
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:20 (15) 被引量:25
标识
DOI:10.1002/smll.202307164
摘要

Abstract Nowadays, highly active and stable alkaline bifunctional electrocatalysts toward water electrolysis that can work at high current density (≥1000 mA cm −2 ) are urgently needed. Herein, Mn‐doped RuO 2 (Mn x Ru 1‐x O 2 ) nanofibers (NFs) are constructed to achieve this object, presenting wonderful hydrogen evolution reaction (HER) and oxygen evolution reaction (OER) performances with the overpotentials of only 269 and 461 mV at 1 A cm −2 in 1 m KOH solution, and remarkably stability under industrial demand with 1 A cm −2 , significantly better than the benchmark Pt/C and commercial RuO 2 electrocatalysts, respectively. More importantly, the assembled Mn 0.05 Ru 0.95 O 2 NFs||Mn 0.05 Ru 0.95 O 2 NFs electrolyzer toward overall water splitting reaches the current density of 10 mA cm −2 with a cell voltage of 1.52 V and also delivers an outstanding stability over 150 h of continuous operation, far surpassing commercial Pt/C||commercial RuO 2 , RuO 2 NFs||RuO 2 NFs and most previously reported exceptional electrolyzers. Theoretical calculations indicate that Mn‐doping into RuO 2 can significantly optimize the electronic structure and weaken the strength of O─H bond to achieve the near‐zero hydrogen adsorption free energy (Δ G H* ) value for HER, and can also effectively weaken the adsorption strength of intermediate O * at the relevant sites, achieving the higher OER catalytic activity, since the overlapping center of p‐d orbitals is closer to the Fermi level.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
小桃子吨完成签到,获得积分10
1秒前
科研通AI2S应助南风不竞采纳,获得10
1秒前
流沙无言完成签到 ,获得积分10
2秒前
十八完成签到 ,获得积分10
3秒前
稳重的蜡烛完成签到,获得积分10
3秒前
zang完成签到 ,获得积分10
3秒前
XpenG完成签到,获得积分10
4秒前
chichenglin完成签到 ,获得积分10
5秒前
二硫碘化钾完成签到,获得积分10
8秒前
现代的诗槐完成签到,获得积分10
8秒前
Flame完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
NINI完成签到 ,获得积分10
10秒前
神勇雨双发布了新的文献求助10
10秒前
zjy2023发布了新的文献求助10
13秒前
小魏完成签到,获得积分10
13秒前
15秒前
Iris完成签到,获得积分10
15秒前
现代的诗槐应助博修采纳,获得10
16秒前
16秒前
zhang完成签到 ,获得积分10
16秒前
plant完成签到 ,获得积分10
17秒前
葶ting完成签到 ,获得积分10
19秒前
大意的怀柔完成签到 ,获得积分10
19秒前
李神奇应助神勇雨双采纳,获得10
22秒前
情怀应助神勇雨双采纳,获得10
22秒前
科研通AI2S应助南风不竞采纳,获得10
22秒前
大方百招完成签到,获得积分10
23秒前
lululululululu完成签到 ,获得积分10
25秒前
syiimo完成签到 ,获得积分10
25秒前
我是老大应助CO2采纳,获得10
26秒前
zjy2023完成签到,获得积分10
26秒前
ssl完成签到 ,获得积分10
27秒前
30秒前
隐形曼青应助小桐维尼采纳,获得10
30秒前
薛人英完成签到,获得积分10
31秒前
32秒前
huahua完成签到 ,获得积分10
35秒前
偷懒发布了新的文献求助10
36秒前
36秒前
高分求助中
Rock-Forming Minerals, Volume 3C, Sheet Silicates: Clay Minerals 2000
The late Devonian Standard Conodont Zonation 2000
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 2000
The Lali Section: An Excellent Reference Section for Upper - Devonian in South China 1500
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 930
The Healthy Socialist Life in Maoist China 600
The Vladimirov Diaries [by Peter Vladimirov] 600
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3265802
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2905716
关于积分的说明 8334653
捐赠科研通 2575987
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1400320
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 654712
邀请新用户注册赠送积分活动 633556