Achieving Efficient Alkaline Hydrogen Evolution Reaction over a Ni5P4 Catalyst Incorporating Single‐Atomic Ru Sites

塔菲尔方程 过电位 材料科学 电催化剂 催化作用 离解(化学) 无机化学 密度泛函理论 电解水 空位缺陷 分解水 电解 物理化学 化学 结晶学 电化学 冶金 电极 计算化学 有机化学 电解质 光催化 生物化学
作者
Qun He,Dong Tian,Hongliang Jiang,Dengfeng Cao,Shiqiang Wei,Daobin Liu,Pin Song,Yue Lin,Li Song
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:32 (11) 被引量:356
标识
DOI:10.1002/adma.201906972
摘要

Developing efficient electrocatalysts for alkaline water electrolysis is central to substantial progress of alkaline hydrogen production. Herein, a Ni5 P4 electrocatalyst incorporating single-atom Ru (Ni5 P4 -Ru) is synthesized through the filling of Ru3+ species into the metal vacancies of nickel hydroxides and subsequent phosphorization treatment. Electron paramagnetic resonance spectroscopy, X-ray-based measurements, and electron microscopy observations confirm the strong interaction between the nickel-vacancy defect and Ru cation, resulting in more than 3.83 wt% single-atom Ru incorporation in the obtained Ni5 P4 -Ru. The Ni5 P4 -Ru as an alkaline hydrogen evolution reaction catalyst achieves low onset potential of 17 mV and an overpotential of 54 mV at a current density of 10 mA cm-2 together with a small Tafel slope of 52.0 mV decade-1 and long-term stability. Further spectroscopy analyses combined with density functional theory calculations reveal that the doped Ru sites can cause localized structure polarization, which brings the low energy barrier for water dissociation on Ru site and the optimized hydrogen adsorption free energy on the interstitial site, well rationalizing the experimental reactivity.
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
myh完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
英姑应助溯游采纳,获得10
1秒前
金田华发布了新的文献求助10
1秒前
蟑螂恶霸完成签到 ,获得积分20
1秒前
翻斗花园葫芦娃完成签到,获得积分10
1秒前
虚心的芹发布了新的文献求助31
1秒前
dqq发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
cly完成签到,获得积分10
2秒前
Ava应助YUAN采纳,获得10
2秒前
2秒前
ich完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
明亮无颜完成签到,获得积分10
3秒前
Alily发布了新的文献求助10
3秒前
次我完成签到,获得积分10
3秒前
鞠硕完成签到,获得积分20
4秒前
summer发布了新的文献求助10
4秒前
淡定完成签到,获得积分10
4秒前
Syuu发布了新的文献求助10
4秒前
M张完成签到,获得积分10
4秒前
way完成签到,获得积分10
5秒前
伤心猪大肠完成签到,获得积分10
5秒前
花开hhhhhhh发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
无奈冥发布了新的文献求助10
6秒前
老迟到的碧萱完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
淡定发布了新的文献求助10
7秒前
思芋奶糕发布了新的文献求助10
7秒前
月yue发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI5应助鱼鱼鱼采纳,获得10
7秒前
Wang完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
英姑应助食分子采纳,获得10
7秒前
苟子发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
112233完成签到,获得积分10
9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
Manipulating the Mouse Embryo: A Laboratory Manual, Fourth Edition 1000
Comparison of spinal anesthesia and general anesthesia in total hip and total knee arthroplasty: a meta-analysis and systematic review 500
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
Founding Fathers The Shaping of America 500
Distinct Aggregation Behaviors and Rheological Responses of Two Terminally Functionalized Polyisoprenes with Different Quadruple Hydrogen Bonding Motifs 460
Writing to the Rhythm of Labor Cultural Politics of the Chinese Revolution, 1942–1976 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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4577004
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3996170
关于积分的说明 12371644
捐赠科研通 3670203
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2022678
邀请新用户注册赠送积分活动 1056753
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 943949