Arming Ru with Oxygen‐Vacancy‐Enriched RuO2 Sub‐Nanometer Skin Activates Superior Bifunctionality for pH‐Universal Overall Water Splitting

过电位 分解水 析氧 材料科学 氧气 催化作用 溶解 电解水 纳米技术 制氢 化学工程 电解 化学 电极 电化学 物理化学 有机化学 工程类 电解质 光催化 生物化学
作者
Yapeng Li,Wentao Wang,Mingyu Cheng,Yafei Feng,Xiao Han,Qizhu Qian,Yin Zhu,Genqiang Zhang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (24) 被引量:117
标识
DOI:10.1002/adma.202206351
摘要

Abstract Water electrolysis has been expected to assimilate the renewable yet intermediate energy‐derived electricity for green H 2 production. However, current benchmark anodic catalysts of Ir/Ru‐based compounds suffer severely from poor dissolution resistance. Herein, an effective modification strategy is proposed by arming a sub‐nanometer RuO 2 skin with abundant oxygen vacancies to the interconnected Ru clusters/carbon hybrid microsheet (denoted as Ru@V‐RuO 2 /C HMS), which can not only inherit the high hydrogen evolution reaction (HER) activity of the Ru, but more importantly, activate the superior activity toward the oxygen evolution reaction (OER) in both acid and alkaline conditions. Outstandingly, it can achieve an ultralow overpotential of 176/201 mV for OER and 46/6 mV for the HER to reach 10 mA cm −2 in acidic and alkaline solution, respectively. Inspiringly, the overall water splitting can be driven with an ultrasmall cell voltage of 1.467/1.437 V for 10 mA cm −2 in 0.5 m H 2 SO 4 /1.0 m KOH, respectively. Density functional theory calculations reveal that armoring the oxygen‐vacancy‐enriched RuO 2 exoskeleton can cooperatively alter the interfacial electronic structure and make the adsorption behavior of hydrogen and oxygen intermediates much close to the ideal level, thus simultaneously speeding up the hydrogen evolution kinetics and decreasing the energy barrier of oxygen release.
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
bookgg完成签到 ,获得积分10
1秒前
飞飞飞fff完成签到 ,获得积分10
2秒前
QY完成签到 ,获得积分10
2秒前
jyy应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
jyy应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
小小飞xxf完成签到 ,获得积分10
10秒前
雪花完成签到 ,获得积分10
11秒前
高速旋转老沁完成签到 ,获得积分10
19秒前
April完成签到,获得积分10
19秒前
胖胖完成签到 ,获得积分10
23秒前
无限的续完成签到 ,获得积分10
37秒前
黑大侠完成签到 ,获得积分10
39秒前
cjq完成签到,获得积分10
39秒前
猴子请来的救兵完成签到,获得积分10
42秒前
皮卡丘完成签到 ,获得积分10
44秒前
yinyin完成签到 ,获得积分10
46秒前
蜂蜜柚子完成签到 ,获得积分10
49秒前
十七完成签到 ,获得积分10
52秒前
iShine完成签到 ,获得积分10
56秒前
fff完成签到 ,获得积分10
1分钟前
unowhoiam完成签到 ,获得积分10
1分钟前
bts4ever完成签到 ,获得积分10
1分钟前
鞑靼完成签到 ,获得积分10
1分钟前
offshore完成签到 ,获得积分10
1分钟前
青黛完成签到 ,获得积分10
1分钟前
祈祈完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Ampace小老弟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
btcat完成签到,获得积分10
1分钟前
你是我爹完成签到 ,获得积分10
1分钟前
栋栋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
宅心仁厚完成签到 ,获得积分10
1分钟前
怕黑的音响完成签到 ,获得积分10
1分钟前
LouieHuang发布了新的文献求助10
1分钟前
温暖糖豆完成签到 ,获得积分10
1分钟前
勤恳风华完成签到,获得积分10
1分钟前
爱可可月完成签到 ,获得积分10
1分钟前
只喝白开水完成签到 ,获得积分10
2分钟前
超体完成签到 ,获得积分10
2分钟前
LouieHuang发布了新的文献求助10
2分钟前
六一儿童节完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
宽禁带半导体紫外光电探测器 388
Case Research: The Case Writing Process 300
Global Geological Record of Lake Basins 300
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 3142849
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2793732
关于积分的说明 7807164
捐赠科研通 2450021
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1303576
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627016
版权声明 601350