High‐Performing Atomic Electrocatalyst for Chlorine Evolution Reaction

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作者
Miran Ha,Pandiarajan Thangavel,Ngoc Kim Dang,Dong Yeon Kim,Siraj Sultan,Jae Sung Lee,Kwang S. Kim
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:19 (20) 被引量:33
标识
DOI:10.1002/smll.202300240
摘要

Electrocatalysts facilitating chlorine evolution reaction (ClER) play a vital role in chlor-alkali industries. Owing to a huge amount of chlorine consumed worldwide, inexpensive high-performing catalysts for Cl2 production are highly demanded. Here, a superb ClER catalyst fabricated through uniform dispersion of Pt single atoms (SAs) in C2 N2 moieties of N-doped graphene (denoted as Pt-1) is presented, which demonstrates near 100% exclusive ClER selectivity, long-term durability, extraordinary Cl2 production rate (3500 mmol h-1 gPt-1 ), and >140 000-fold increased mass activity over industrial electrodes in acidic medium. Excitingly, at the typical chlor-alkali industries' operating temperature (80 °C), Pt-1 supported on carbon paper electrode requires a near thermoneutral ultralow overpotential of 5 mV at 1 mA cm-2 current density to initiate the ClER, consistent with the predicted density functional theory (DFT) calculations. Altogether these results show the promising electrocatalyst of Pt-1 toward ClER.
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