Dual‐Type Ru Atomic Sites for Efficient Alkaline Overall Water Splitting

材料科学 析氧 分解水 过电位 密度泛函理论 物理化学 计算化学 催化作用 电化学 光催化 电极 生物化学 化学
作者
Peng Wang,Ke Wang,Yunjie Liu,Huifang Li,Yun Guo,Yu Tian,Shan Guo,Mingchuan Luo,Yan He,Zhiming Liu,Shaojun Guo
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (36) 被引量:30
标识
DOI:10.1002/adfm.202316709
摘要

Abstract Monotypic catalytic site for bifunctional hydrogen evolution reaction (HER) and oxygen evolution reaction (OER) at low overpotential is a grand challenge in alkaline water splitting. Herein, a new strategy of dual‐type atomic site‐support interaction is reported, in which ruthenium heteroatoms are in situ implanted into both the N‐C nanosheet matrix (Ru 1 ‐N‐C) and supported Co 2 P nanoparticle lattice (Ru 2 ‐P‐Co) for boosting alkaline water splitting. It is found that the Ru 1 ‐N‐C and Ru 2 ‐P‐Co can give rise to a synergistic effect for boosting HER and OER catalysis. Density functional theory calculations disclose that for HER, the Ru‐functionalized Co sites in Co 2 P assume the task of expediting H 2 O adsorption‐dissociation, and the adjacent coordination unsaturated Ru 1 ‐N‐C sites can facilitate the following H 2 desorption kinetic. The study found that the hydrogen spillover mechanism contributes to an ultralow HER polarization of 69 mV at 10 mA cm −2 . While for OER, due to electronegativity discrepancies, the doped Ru within Co 2 P triggers electronic coupling, thereby efficiently tuning Ru d ‐band center. This grants its electronic characteristic preferred for modulating rate‐determining step of OER to reduce the corresponding energy barrier, leading to superior OER catalytic activity . This work offers new understandings into catalyzing different reactions with multiple intermediate adsorptions by different atomic site‐support interplays.
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
雾昂发布了新的文献求助10
2秒前
CipherSage应助不爱吃饭采纳,获得10
2秒前
汪哈七发布了新的文献求助10
2秒前
丹丹发布了新的文献求助10
2秒前
less完成签到,获得积分10
3秒前
wanci应助月之暗面采纳,获得10
3秒前
zhizhi完成签到,获得积分10
4秒前
wqkkk完成签到,获得积分10
4秒前
Feng发布了新的文献求助20
5秒前
5秒前
5秒前
情怀应助123采纳,获得10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
静心安逸完成签到,获得积分10
5秒前
李健的粉丝团团长应助hh采纳,获得10
6秒前
隐形曼青应助滴滴滴采纳,获得10
6秒前
任性的蝴蝶完成签到,获得积分10
6秒前
han发布了新的文献求助10
6秒前
卷卷完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
ethen完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
li完成签到 ,获得积分10
8秒前
玛丽发布了新的文献求助20
8秒前
Will完成签到,获得积分10
8秒前
tutu完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
Anthony发布了新的文献求助10
9秒前
含糊的鞋垫完成签到,获得积分10
9秒前
Lucas应助TobyGarfielD采纳,获得10
9秒前
坦率的文龙完成签到,获得积分10
9秒前
贺宁杰完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
干净白容发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
Akim应助lzcnextdoor采纳,获得10
11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
网络安全 SEMI 标准 ( SEMI E187, SEMI E188 and SEMI E191.) 1000
计划经济时代的工厂管理与工人状况(1949-1966)——以郑州市国营工厂为例 500
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
Why America Can't Retrench (And How it Might) 400
Two New β-Class Milbemycins from Streptomyces bingchenggensis: Fermentation, Isolation, Structure Elucidation and Biological Properties 300
Modern Britain, 1750 to the Present (第2版) 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 4615303
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4019099
关于积分的说明 12440991
捐赠科研通 3702052
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2041414
邀请新用户注册赠送积分活动 1074129
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 957743