Heteroatom Doped Amorphous/Crystalline Ruthenium Oxide Nanocages as a Remarkable Bifunctional Electrocatalyst for Overall Water Splitting

纳米笼 分解水 电催化剂 塔菲尔方程 过电位 析氧 杂原子 双功能 催化作用 材料科学 无定形固体 氧化钌 化学工程 氧化物 无机化学 纳米技术 化学 光催化 物理化学 结晶学 有机化学 电化学 冶金 工程类 戒指(化学) 电极
作者
Dandan Liu,Zeyi Wu,Jiajia Liu,Hongfei Gu,You Li,Xueyan Li,Shan Liu,Shange Liu,Jiatao Zhang
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:19 (11) 被引量:27
标识
DOI:10.1002/smll.202207235
摘要

Developing robust and highly active bifunctional electrocatalysts for overall water splitting is critical for efficient sustainable energy conversion. Herein, heteroatom-doped amorphous/crystalline ruthenium oxide-based hollow nanocages (M-ZnRuOx (MCo, Ni, Fe)) through delicate control of composition and structure is reported. Among as-synthesized M-ZnRuOx nanocages, Co-ZnRuOx nanocages deliver an ultralow overpotential of 17 mV at 10 mA cm-2 and a small Tafel slope of 21.61 mV dec-1 for hydrogen evolution reaction (HER), surpassing the commercial Pt/C catalyst, which benefits from the synergistic coupling effect between electron regulation induced by Co doping and amorphous/crystalline heterophase structure. Moreover, the incorporation of Co prevents Ru from over-oxidation under oxygen evolution reaction (OER) operation, realizing the leap from a monofunctional to multifunctional electrocatalyst and then Co-ZnRuOx nanocages exhibit remarkable OER catalytic activity as well as overall water splitting performance. Combining theory calculations with spectroscopy analysis reveal that Co is not only the optimal active site, increasing the number of exposed active sites while also boosting the long-term durability of catalyst by modulating the electronic structure of Ru atoms. This work opens a considerable avenue to design highly active and durable Ru-based electrocatalysts.
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
1秒前
1秒前
乐乐应助nui采纳,获得10
1秒前
又又发布了新的文献求助10
2秒前
yqb发布了新的文献求助30
2秒前
TotoWolff发布了新的文献求助30
3秒前
4秒前
CC完成签到 ,获得积分10
5秒前
FBBC完成签到,获得积分10
5秒前
xumengsuo发布了新的文献求助10
6秒前
CT不CT啊发布了新的文献求助10
6秒前
阿窈发布了新的文献求助10
6秒前
zzz发布了新的文献求助10
7秒前
bacibobo完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
无妄海发布了新的文献求助30
10秒前
124332发布了新的文献求助10
11秒前
lxl完成签到,获得积分20
16秒前
16秒前
yiyi完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
18秒前
124332发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
Atlantis发布了新的文献求助10
20秒前
顺利的翠发布了新的文献求助10
21秒前
了了发布了新的文献求助10
22秒前
ashore发布了新的文献求助150
22秒前
24秒前
Malmever发布了新的文献求助10
24秒前
天天快乐应助xumengsuo采纳,获得10
24秒前
kiwi发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
清秀的SONG完成签到 ,获得积分10
26秒前
zzzz完成签到,获得积分10
28秒前
Cassie应助kiwi采纳,获得10
29秒前
斯文问旋发布了新的文献求助20
29秒前
呆萌安卉发布了新的文献求助10
30秒前
30秒前
yydsyyd完成签到 ,获得积分10
30秒前
高分求助中
Rock-Forming Minerals, Volume 3C, Sheet Silicates: Clay Minerals 2000
The late Devonian Standard Conodont Zonation 2000
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 2000
The Lali Section: An Excellent Reference Section for Upper - Devonian in South China 1500
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 910
The Vladimirov Diaries [by Peter Vladimirov] 600
Development of general formulas for bolted flanges, by E.O. Waters [and others] 600
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 3265018
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2904924
关于积分的说明 8332175
捐赠科研通 2575367
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1399745
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 654537
邀请新用户注册赠送积分活动 633353