Strong electronic coupling between single Ru atoms and cobalt-vanadium layered double hydroxide harness efficient water splitting

析氧 分解水 氢氧化物 单原子离子 催化作用 碱性水电解 化学物理 材料科学 密度泛函理论 电解 电解水 纳米片 电子结构 无机化学 化学 纳米技术 电极 电化学 物理化学 计算化学 电解质 有机化学 光催化 生物化学
作者
Kai Zeng,Meng Tian,Xin Chen,Jinlei Zhang,Mark H. Rümmeli,Peter Strasser,Jingyu Sun,Ruizhi Yang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:452: 139151-139151 被引量:32
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.139151
摘要

Atomic coordination modulation and electronic structure engineering are appealing routes to develop versatile electrocatalysts targeting high-performance water electrolysis. Herein, atomically dispersed Ru sites are successfully anchored on the surface of CoV layered double hydroxide (LDH), affording a vertically aligned and interconnected nanosheet array architecture. Benefitting from the strong electronic coupling, fast charge transfer capability and well-defined morphology of as-prepared catalyst, ultralow overpotentials for hydrogen evolution reaction (HER, η10 = 28 mV) and oxygen evolution reaction (OER, η25 = 263 mV) are required. The two-electrode configuration cell only requires a cell voltage of 1.52 V to reach 10 mA cm−2, which is lower than that of commercialized Pt/C||RuO2 couple. Synchrotron X-ray absorption spectroscopy studies in combination with density functional theory calculations reveal that the strong electronic coupling between monatomic Ru with CoV LDH induces spatial charge redistribution and a distorted coordination environment around V atoms, thereby accelerating the hydrogen release for HER and reducing the rate-determining step (O* → OOH*) free energy for OER.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
精明怜南发布了新的文献求助10
刚刚
沉静的松发布了新的文献求助10
刚刚
李朋完成签到,获得积分10
刚刚
赵大虾完成签到,获得积分10
刚刚
想抱发布了新的文献求助10
1秒前
Lenacici发布了新的文献求助10
2秒前
赵大虾发布了新的文献求助10
3秒前
5秒前
6秒前
无花果应助查丽采纳,获得10
6秒前
9秒前
do0完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
11秒前
英俊的铭应助赵大虾采纳,获得10
11秒前
祺仔应助白剑通采纳,获得10
11秒前
SongYing发布了新的文献求助10
12秒前
情怀应助沉静的松采纳,获得10
12秒前
Freekor完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
13秒前
小超发布了新的文献求助10
15秒前
想抱发布了新的文献求助10
15秒前
唠叨的严青完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
绵绵球应助6666采纳,获得20
16秒前
salvage发布了新的文献求助10
17秒前
小雨完成签到 ,获得积分10
17秒前
yyy完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
18秒前
19秒前
19秒前
KT酱完成签到 ,获得积分10
19秒前
AAAA发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
20秒前
20秒前
憨憨发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 370
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 300
Current Perspectives on Generative SLA - Processing, Influence, and Interfaces 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3992495
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3533431
关于积分的说明 11262369
捐赠科研通 3273025
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1805895
邀请新用户注册赠送积分活动 882800
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809496