Multiscale Anion-Hybrid in Atomic Ni Sites for High-Rate Water Electrolysis: Insights into the Charge Accumulation Mechanism

化学 机制(生物学) 离子 电解 催化作用 过渡金属 电荷(物理) Atom(片上系统) 化学物理 电解水 无机化学 物理化学 电解质 电极 有机化学 哲学 嵌入式系统 物理 认识论 量子力学 计算机科学
作者
Yan Li,Yanan Peng,Wenda Dong,Xueyu Jiang,Lijun Lu,Dali Yang,Liang‐Ching Hsu,Wu Li,Bao‐Lian Su,Aiwen Lei
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:146 (20): 14194-14202 被引量:10
标识
DOI:10.1021/jacs.4c03218
摘要

Single-atom catalysts, characterized by transition metal–(N/O)4 units on nanocarbon (M–(N/O)4–C), have emerged as efficient performers in water electrolysis. However, there are few guiding principles for accurately controlling the ligand fields of single atoms to further stimulate the catalyst activities. Herein, using the Ni–(N/O)4–C unit as a model, we develop a further modification of the P anion on the outer shells to modulate the morphology of the ligand. The catalyst thus prepared possesses high activity and excellent long-term durability, surpassing commercial Pt/C, RuO2, and currently reported single-atom catalysts. Notably, mechanistic studies demonstrated that the pseudocapacitive feature of multiscale anion-hybrid nanocarbon is considerable at accumulating enough positive charge [Q], contributing to the high oxygen evolution reaction (OER) order (β) through the rate formula. DFT calculations also indicate that the catalytic activity is decided by the suitable barrier energy of the intermediates due to charge accumulation. This work reveals the activity origin of single atoms on multihybrid nanocarbon, providing a clear experiential formula for designing the electronic configuration of single-atom catalysts to boost electrocatalytic performance.
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
Lindsay完成签到,获得积分10
1秒前
巧克力完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
fengyuenanche完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
4秒前
一瓶水发布了新的文献求助10
4秒前
橙子发布了新的文献求助10
4秒前
乐乐发布了新的文献求助20
5秒前
未来发布了新的文献求助10
5秒前
lalafish发布了新的文献求助10
6秒前
oyxz完成签到,获得积分10
6秒前
柔弱小之发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
Chemistry完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
niu发布了新的文献求助10
8秒前
简单的钢铁侠完成签到,获得积分10
8秒前
赘婿应助Demonmaster采纳,获得10
8秒前
张通发布了新的文献求助10
9秒前
拜拜拜仁完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
鱼儿会飞发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
七七发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
小马过河发布了新的文献求助10
12秒前
大模型应助饱满的鑫采纳,获得10
13秒前
rong发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
13秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 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 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 3986829
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3529292
关于积分的说明 11244137
捐赠科研通 3267685
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1803843
邀请新用户注册赠送积分活动 881223
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 808600