亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Electrochemical Lithiation Regulates the Active Hydrogen Supply on Ru–Sn Nanowires for Hydrogen Evolution Toward the High-Performing Anion Exchange Membrane Water Electrolyzer

化学 电化学 电解 电解水 纳米线 离子 无机化学 离子交换 化学工程 纳米技术 电极 物理化学 有机化学 电解质 生物化学 材料科学 工程类
作者
Jialun Mao,Jiashun Liang,Yunan Li,Xuan Liu,Feng Ma,Shuxia Liu,Hao Ouyang,Zhao Cai,Tanyuan Wang,Yufei Zhao,Yunhui Huang,Qing Li
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:147 (9): 7711-7720 被引量:33
标识
DOI:10.1021/jacs.4c17373
摘要

Designing a rational electrocatalyst/electrolyte interface with superb active hydrogen supply is of significant importance for the alkaline hydrogen evolution reaction (HER) and anion exchange membrane water electrolyzers (AEMWEs). Here, we propose a strategy to tune the interfacial active hydrogen supply via inducing dissoluble cation into electrocatalysts to boost HER in alkali, with electrochemical lithiated sub-2 nm RuSn0.8 nanowires (NWs) as a proof of concept. It is found that a part of Li+ could dissolve in situ from lithiated RuSn0.8 NWs during HER, which tends to affect the interfacial structure and facilitate the proton transport. Among all the Li-Ru-Sn and Ru-Sn NWs, the best-performing Li3.0RuSn0.8 NWs exhibit the lowest initial overpotential of 66 mV at 100 mA cm-2 in 1.0 M KOH, which could be further reduced to 38 mV after the 30 000 cycles accelerated stability test (AST). In situ Raman spectroscopy and operando X-ray adsorption spectroscopy indicate that the pristine Li3.0RuSn0.8 NWs are highly active toward water dissociation and the dissolved Li+ during AST could further enhance the flexibility of the hydrogen bond network for proton transportation. Ab initio molecular dynamics simulations and density functional theory calculations disclose that the incorporation of Li into the Ru-Sn lattice is beneficial to lower the water dissociation barrier, while dissolved Li+ at the interface significantly increases the population of interfacial water molecules, thereby providing sufficient active hydrogens for H2 production. The AEMWE equipped with the Li3.0RuSn0.8 NWs cathode delivers an extremely low cell voltage (1.689 V) at an industrial-scale current density (1 A cm-2) and outstanding stability (56 μV h-1 loss at 1 A cm-2 after 1000 h galvanostatic test), representing one of the best alkaline HER electrocatalysts ever reported.
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
5秒前
中中中发布了新的文献求助10
9秒前
中中中完成签到,获得积分10
19秒前
27秒前
qiqi完成签到,获得积分10
33秒前
科研通AI6.1应助komorebi采纳,获得10
39秒前
40秒前
满满发布了新的文献求助10
47秒前
52秒前
54秒前
1分钟前
开心的瘦子完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Criminology34应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
矜持完成签到 ,获得积分10
1分钟前
研友_VZG7GZ应助开心的瘦子采纳,获得10
1分钟前
斯文败类应助ppppp采纳,获得10
2分钟前
Ava应助polaris采纳,获得30
2分钟前
2分钟前
重庆森林完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
emmm发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
Criminology34应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
Criminology34应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
ppppp发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
polaris完成签到,获得积分10
3分钟前
环走鱼尾纹完成签到 ,获得积分10
3分钟前
polaris发布了新的文献求助30
3分钟前
orixero应助emmm采纳,获得10
3分钟前
在水一方应助悠悠采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
悠悠发布了新的文献求助10
3分钟前
悠悠完成签到,获得积分20
4分钟前
丘比特应助喜悦的毛衣采纳,获得10
4分钟前
4分钟前
4分钟前
4分钟前
monica完成签到 ,获得积分10
4分钟前
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
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 2000
中国脑卒中防治报告 1000
Variants in Economic Theory 1000
Global Ingredients & Formulations Guide 2014, Hardcover 1000
Operational Bulk Evaporation Duct Model for MORIAH Version 1.2 520
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5828924
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 6038998
关于积分的说明 15575931
捐赠科研通 4948548
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2666339
邀请新用户注册赠送积分活动 1611957
关于科研通互助平台的介绍 1566987