Hydrogen spillover bridged dual nano-islands triggered by built-in electric field for efficient and robust alkaline hydrogen evolution at ampere-level current density

电流密度 电流(流体) 电场 纳米- 安培 氢溢流 对偶(语法数字) 材料科学 纳米技术 化学物理 物理 热力学 复合材料 量子力学 艺术 文学类
作者
Kecheng Tong,Liangliang Xu,Hanxu Yao,Xingkun Wang,Canhui Zhang,Fan Yang,Lei Chu,Jinwoo Lee,Heqing Jiang,Minghua Huang
出处
期刊:Nano Research [Springer Nature]
卷期号:17 (6): 5050-5060 被引量:33
标识
DOI:10.1007/s12274-024-6520-x
摘要

Employing the alkaline water electrolysis system to generate hydrogen holds great prospects but still poses significant challenges, particularly for the construction of hydrogen evolution reaction (HER) catalysts operating at ampere-level current density. Herein, the unique Ru and RuP2 dual nano-islands are deliberately implanted on N-doped carbon substrate (denoted as Ru-RuP2/NC), in which a built-in electric field (BEF) is spontaneously generated between Ru-RuP2 dual nano-islands driven by their work function difference. Experimental and theoretical results unveil that such constructed BEF could serve as the driving force for triggering fast hydrogen spillover process on bridged Ru-RuP2 dual nano-islands, which could invalidate the inhibitory effect of high hydrogen coverage at ampere-level current density, and synchronously speed up the water dissociation on Ru nano-islands and hydrogen adsorption/desorption on RuP2 nano-islands through hydrogen spillover process. As a result, the Ru-RuP2/NC affords an ultra-low overpotential of 218 mV to achieve 1.0 A·cm−2 along with the superior stability over 1000 h, holding the great promising prospect in practical applications at ampere-level current density. More importantly, this work is the first to advance the scientific understanding of the relationship between the constructed BEF and hydrogen spillover process, which could be enlightening for the rational design of the cost-effective alkaline HER catalysts at ampere-level current density.
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
CACT完成签到,获得积分10
1秒前
yimo发布了新的文献求助10
2秒前
科研小白完成签到,获得积分10
3秒前
执着乐双完成签到,获得积分10
4秒前
帝国超级硕士完成签到,获得积分10
4秒前
8秒前
用行舍藏完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
Sharon发布了新的文献求助10
11秒前
米浆完成签到 ,获得积分10
13秒前
ChumJane完成签到,获得积分10
16秒前
Andyfragrance完成签到,获得积分10
18秒前
ZhouYi完成签到,获得积分0
19秒前
嘻嘻嘻完成签到,获得积分10
21秒前
lbx完成签到,获得积分10
27秒前
充电宝应助jackie able采纳,获得10
29秒前
科研通AI6.1应助正直寄云采纳,获得10
30秒前
刻苦的小土豆完成签到 ,获得积分0
30秒前
hzhz完成签到,获得积分10
30秒前
和谐的醉山完成签到,获得积分0
30秒前
yimo完成签到,获得积分10
31秒前
流星雨完成签到 ,获得积分10
31秒前
xiaoguang li完成签到,获得积分10
31秒前
Liuxinyiliu完成签到,获得积分10
34秒前
35秒前
过时的孤晴完成签到 ,获得积分10
47秒前
科研通AI6.2应助liao_duoduo采纳,获得10
49秒前
wwww完成签到 ,获得积分10
51秒前
51秒前
Brian完成签到,获得积分10
53秒前
xiaoqi666完成签到 ,获得积分10
56秒前
优雅含莲完成签到 ,获得积分10
57秒前
时代炸蛋完成签到 ,获得积分10
57秒前
谨慎乌完成签到,获得积分10
58秒前
Ws路言完成签到,获得积分10
58秒前
123完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
青黛完成签到 ,获得积分10
1分钟前
正直寄云发布了新的文献求助10
1分钟前
安诺完成签到,获得积分10
1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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6028518
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7692162
关于积分的说明 16186808
捐赠科研通 5175739
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2769678
邀请新用户注册赠送积分活动 1753094
关于科研通互助平台的介绍 1638861