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
pei完成签到,获得积分20
1秒前
科研通AI6.2应助蛋蛋采纳,获得30
1秒前
mark139发布了新的文献求助10
2秒前
酷波er应助ZBYN采纳,获得10
2秒前
lysbor发布了新的文献求助10
2秒前
zhx发布了新的文献求助10
3秒前
细心的茗发布了新的文献求助10
3秒前
Lucas应助单薄的涵瑶采纳,获得30
4秒前
赘婿应助飞快的怀寒采纳,获得30
4秒前
春天发布了新的文献求助20
4秒前
heimanbaba完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
Owen应助Zimba采纳,获得10
6秒前
喜悦幻桃发布了新的文献求助10
7秒前
lizishu应助Marksman497采纳,获得10
7秒前
诃子应助Marksman497采纳,获得10
7秒前
晚睡是小狗应助Marksman497采纳,获得10
7秒前
MatildaDownman应助Marksman497采纳,获得30
7秒前
晚睡是小狗应助Marksman497采纳,获得10
7秒前
隐形的凡阳应助Marksman497采纳,获得10
8秒前
8秒前
天天快乐应助高高采纳,获得10
8秒前
8秒前
完美世界应助嘟嘟采纳,获得10
8秒前
科研通AI6.2应助阿丽阿丽采纳,获得10
9秒前
魔域发布了新的文献求助10
10秒前
飞快的怀寒完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
我是好好学习完成签到,获得积分10
11秒前
山头虎发布了新的文献求助10
11秒前
Crane发布了新的文献求助10
12秒前
科目三应助今天采纳,获得30
12秒前
正直乘云发布了新的文献求助10
12秒前
wjf完成签到,获得积分20
13秒前
谷晋羽完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
胡芜湖发布了新的文献求助20
15秒前
六等于三二一完成签到 ,获得积分10
15秒前
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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
晋绥日报合订本24册(影印本1986年)【1940年9月–1949年5月】 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
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 6032584
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7721998
关于积分的说明 16200694
捐赠科研通 5179282
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2771742
邀请新用户注册赠送积分活动 1755030
关于科研通互助平台的介绍 1640033