Modulating the Electronic Structure of Cobalt‐Vanadium Bimetal Catalysts for High‐Stable Anion Exchange Membrane Water Electrolyzer

析氧 材料科学 催化作用 化学工程 电解质 电催化剂 电解水 溶解 无机化学 电解 化学 物理化学 电极 电化学 有机化学 冶金 工程类
作者
Zhijian Liang,Di Shen,Wei Yao,Fanfei Sun,Ying Xie,Lei Wang,Honggang Fu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adma.202408634
摘要

Abstract Modulating the electronic structure of catalysts to effectively couple the hydrogen evolution reaction (HER) and oxygen evolution reaction (OER) is essential for developing high‐efficiency anion exchange membrane water electrolyzer (AEMWE). Herein, a coral‐like nanoarray composed of nanosheets through the synergistic layering effect of cobalt and the 1D guiding of vanadium is synthesized, which promotes extensive contact between the active sites and electrolyte. The HER and OER activities can be enhanced by modulating the electronic structure through nitridation and phosphorization, respectively, enhancing the strength of metal‐H bond to optimize hydrogen adsorption and facilitating the proton transfer to improve the transformation of oxygen‐containing intermediates. Resultantly, the AEMWE achieves a current density of 500 mA cm –2 at 1.76 V for 1000 h in 1.0 M KOH at 70 °C. The energy consumption is 4.21 kWh Nm –3 with the producing hydrogen cost of $0.93 per kg H 2 . Operando synchrotron radiation and Bode phase angle analyses reveal that during the high‐energy consumed OER, the dissolution of vanadium species transforms distorted Co−O octahedral into regular octahedral structures, accompanied by a shortening of the Co−Co bond length. This structural evolution facilitates the formation of oxygen intermediates, thus accelerating the reaction kinetics.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
www完成签到 ,获得积分10
1秒前
神木丽完成签到,获得积分20
3秒前
5秒前
CipherSage应助Sene采纳,获得10
6秒前
8秒前
10秒前
13秒前
无限天抒发布了新的文献求助30
13秒前
蔡蔡发布了新的文献求助10
15秒前
Hz123456完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
KK完成签到,获得积分10
17秒前
小熊完成签到,获得积分10
17秒前
1111111完成签到 ,获得积分10
17秒前
Hz123456发布了新的文献求助10
18秒前
墨阳初晴发布了新的文献求助10
18秒前
深情安青应助褪山海采纳,获得10
19秒前
着急的滑板完成签到,获得积分10
19秒前
mengdi完成签到 ,获得积分10
20秒前
kiki完成签到,获得积分10
20秒前
橙子完成签到,获得积分10
20秒前
不安青牛应助小熊采纳,获得10
20秒前
21秒前
南大研究生完成签到 ,获得积分10
23秒前
lareina完成签到 ,获得积分10
23秒前
罗大大完成签到 ,获得积分10
24秒前
秋殇浅寞完成签到,获得积分10
25秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
BitBong完成签到,获得积分10
25秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
26秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
26秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
魔幻大有发布了新的文献求助10
26秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
高分求助中
Impact of Mitophagy-Related Genes on the Diagnosis and Development of Esophageal Squamous Cell Carcinoma via Single-Cell RNA-seq Analysis and Machine Learning Algorithms 2000
How to Create Beauty: De Lairesse on the Theory and Practice of Making Art 1000
Gerard de Lairesse : an artist between stage and studio 670
大平正芳: 「戦後保守」とは何か 550
2019第三届中国LNG储运技术交流大会论文集 500
Contributo alla conoscenza del bifenile e dei suoi derivati. Nota XV. Passaggio dal sistema bifenilico a quello fluorenico 500
Multiscale Thermo-Hydro-Mechanics of Frozen Soil: Numerical Frameworks and Constitutive Models 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2998259
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2658819
关于积分的说明 7197938
捐赠科研通 2294325
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1216550
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 593547
版权声明 592904