Insulator‐Transition‐Induced Degradation of Pyrochlore Ruthenates in Electrocatalytic Oxygen Evolution and Stabilization through Doping

析氧 兴奋剂 焦绿石 电解质 材料科学 溶解 电化学 化学 电极 光电子学 物理化学 有机化学 相(物质)
作者
Tongtong Liu,Hengyu Guo,Qingren Zhang,Masatsugu Fujishige,Morinobu Endo,Zhengping Zhang,Feng Wang,Feng Wang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (45): e202412139-e202412139 被引量:15
标识
DOI:10.1002/anie.202412139
摘要

Ru-based pyrochlores (e.g., Y2Ru2O7-δ) are promised to replace IrO2 in polymer electrolyte membrane (PEM) electrolyzers. It is significant to reveal the cliff attenuation on the oxygen evolution reaction (OER) performance of these pyrochlores. In this work, we monitor the structure changes and electrochemical behavior of Y2Ru2O7-δ over the OER process, and it is found that the reason of decisive OER inactivation is derived from an insulator transition occurred within Y2Ru2O7-δ due to its inner "perfecting" lattice induced by continuous atom rearrangement. Therefore, a stabilization strategy of the Ir-substituted Y2Ru2O7-δ is proposed to alleviate this undesirable behavior. The double-exchange interaction between Ru and Ir in [RuO6] and [IrO6] octahedra leads the charge redistribution with simultaneous spin configuration adjustment. The electronic state in newly formed octahedrons centered with Ru 4d3 (with the state of eg'↑↑a1g eg 0) and Ir 5d6 (eg'↑↓↑↓a1g ↑↓ eg 0) relieves the uneven electron distributions in [RuO6] orbital. The attenuated Jahn-Teller effect alleviates atom rearrangement, represented as the mitigation of insulator transition, surface reconstruction, and metal dissolution. As results, the Ir-substituted Y2Ru2O7-δ presents the greatly improved OER stability and PEM durability. This study unveils the OER degradation mechanism and stabilization strategy for material design of Ru-based OER catalysts for electrochemical applications.
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
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
领导范儿应助momo采纳,获得10
刚刚
刚刚
1秒前
Maple完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
FashionBoy应助PigaChu采纳,获得10
2秒前
顾矜应助blablawindy采纳,获得10
2秒前
雪白的山河完成签到,获得积分10
2秒前
风趣如松发布了新的文献求助10
2秒前
klicking发布了新的文献求助10
2秒前
song发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
雪城完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
李健的粉丝团团长应助shud采纳,获得10
5秒前
5秒前
6秒前
yangsj发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
云里雾里看花花不语完成签到,获得积分10
7秒前
可爱的函函应助谭棒棒啊采纳,获得10
7秒前
8秒前
xie完成签到,获得积分10
8秒前
klicking完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
陶醉发箍完成签到 ,获得积分10
8秒前
梁曦完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
科研通AI6.2应助Ttttttooooo采纳,获得10
10秒前
10秒前
FAYYE完成签到,获得积分10
11秒前
now发布了新的文献求助10
11秒前
wyyt完成签到,获得积分10
11秒前
maner完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
1234567890发布了新的文献求助10
12秒前
leslierui发布了新的文献求助10
12秒前
ding应助qingxuan采纳,获得10
12秒前
12秒前
ding应助花露水采纳,获得10
13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
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
機能性マイクロ細孔・マイクロ流体デバイスを利用した放射性核種の 分離・溶解・凝集挙動に関する研究 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6256234
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8078692
关于积分的说明 16875874
捐赠科研通 5329175
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2837260
邀请新用户注册赠送积分活动 1814360
关于科研通互助平台的介绍 1668761