In-situ reconstructed Ru atom array on α-MnO2 with enhanced performance for acidic water oxidation

电催化剂 氧气 反应机理 反应中间体 光化学 氧化物 催化作用 无机化学 化学 分解水 析氧 物理化学 电化学 电极 有机化学 光催化
作者
Chao Lin,Jili Li,Xiaopeng Li,Shuai Yang,Wei Luo,Yaojia Zhang,Sung‐Hae Kim,Dong‐Hyung Kim,S.S. Shinde,Yefei Li,Zhi‐Pan Liu,Zheng Jiang,Jung‐Ho Lee
出处
期刊:Nature Catalysis [Nature Portfolio]
卷期号:4 (12): 1012-1023 被引量:711
标识
DOI:10.1038/s41929-021-00703-0
摘要

The development of acid-stable oxygen evolution reaction electrocatalysts is essential for high-performance water splitting. Here, we report an electrocatalyst with Ru-atom-array patches supported on α-MnO2 (Ru/MnO2) for the oxygen evolution reaction following a mechanism that involves only *O and *OH species as intermediates. This mechanism allows direct O–O radical coupling for O2 evolution. Ru/MnO2 shows high activity (161 mV at 10 mA cm−2) and outstanding stability with small degradation after 200 h operation, making it one of the best-performing acid-stable oxygen evolution reaction catalysts. Operando vibrational and mass spectroscopy measurements were performed to probe the reaction intermediates and gaseous products for validating the oxygen evolution reaction pathway. First-principles calculations confirmed the cooperative catalysis mechanism with a reduced energy barrier. Time-dependent elemental analysis demonstrated the occurrence of the in-situ dynamic cation exchange reaction during the oxygen evolution reaction, which is the key for triggering the reconstruction of Ru atoms into the ordered array with high durability.
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
Tender完成签到,获得积分10
刚刚
july发布了新的文献求助10
刚刚
孤独的巨人完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
猪猪hero发布了新的文献求助10
2秒前
丹妮发布了新的文献求助80
2秒前
黎星完成签到,获得积分10
3秒前
11关闭了11文献求助
4秒前
风中的老九完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
____发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
ding应助宇与鱼采纳,获得10
7秒前
ydd完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
8秒前
安静友灵发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
夕照古风发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
麦芽糖完成签到,获得积分10
10秒前
ding应助erin采纳,获得10
11秒前
阔达达完成签到,获得积分10
12秒前
ohnk发布了新的文献求助10
12秒前
crisis发布了新的文献求助10
13秒前
XIXIw发布了新的文献求助10
13秒前
Gpu_broken发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
14秒前
嵩嵩应助白开水采纳,获得10
14秒前
14秒前
15秒前
33完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
16秒前
judy完成签到,获得积分10
17秒前
小强完成签到,获得积分10
17秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
Treatise on Geochemistry 500
T/CIET 1202-2025 可吸收再生氧化纤维素止血材料 500
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 3954647
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3500801
关于积分的说明 11101075
捐赠科研通 3231264
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1786399
邀请新用户注册赠送积分活动 869980
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 801751