Amorphous nickel hydroxide shell tailors local chemical environment on platinum surface for alkaline hydrogen evolution reaction

催化作用 氢氧化物 电解质 化学工程 铂金 无机化学 离解(化学) 无定形固体 材料科学 化学 塔菲尔方程 电化学 有机化学 物理化学 电极 工程类
作者
Chengzhang Wan,Zisheng Zhang,Juncai Dong,Mingjie Xu,Heting Pu,Daniel Baumann,Zhaoyang Lin,Sibo Wang,Jin Huang,Aamir Hassan Shah,Xiaoqing Pan,Tiandou Hu,Anastassia N. Alexandrova,Yu Huang,Xiangfeng Duan
出处
期刊:Nature Materials [Springer Nature]
卷期号:22 (8): 1022-1029 被引量:85
标识
DOI:10.1038/s41563-023-01584-3
摘要

In analogy to natural enzymes, an elaborated design of catalytic systems with a specifically tailored local chemical environment could substantially improve reaction kinetics, effectively combat catalyst poisoning effect and boost catalyst lifetime under unfavourable reaction conditions. Here we report a unique design of 'Ni(OH)2-clothed Pt-tetrapods' with an amorphous Ni(OH)2 shell as a water dissociation catalyst and a proton conductive encapsulation layer to isolate the Pt core from bulk alkaline electrolyte while ensuring efficient proton supply to the active Pt sites. This design creates a favourable local chemical environment to result in acidic-like hydrogen evolution reaction kinetics with a lowest Tafel slope of 27 mV per decade and a record-high specific activity and mass activity in alkaline electrolyte. The proton conductive Ni(OH)2 shell can also effectively reject impurity ions and retard the Oswald ripening, endowing a high tolerance to solution impurities and exceptional long-term durability that is difficult to achieve in the naked Pt catalysts. The markedly improved hydrogen evolution reaction activity and durability in an alkaline medium promise an attractive catalyst material for alkaline water electrolysers and renewable chemical fuel generation.
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
在水一方应助祝风华采纳,获得10
刚刚
simple应助快醒醒吖佳采纳,获得10
刚刚
1秒前
俭朴的醉香完成签到,获得积分10
2秒前
薰硝壤应助狂野代真采纳,获得10
4秒前
4秒前
FOCUS完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
无花果应助任性的小孩采纳,获得10
6秒前
晓晓完成签到,获得积分10
6秒前
Pearl应助巴吉采纳,获得10
7秒前
隐形曼青应助莉莉娅89采纳,获得10
7秒前
起飞的小辣椒完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
黄金矿工发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
11秒前
木木完成签到,获得积分10
11秒前
科研通AI2S应助kami采纳,获得10
11秒前
AGPPDY完成签到,获得积分10
12秒前
深情安青应助showitt采纳,获得10
12秒前
momo发布了新的文献求助10
14秒前
ddddyooo发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
woshiyeye完成签到,获得积分20
16秒前
皮卡丘完成签到,获得积分10
16秒前
王蕊发布了新的文献求助10
16秒前
赵剑心完成签到,获得积分10
16秒前
顺心孤兰发布了新的文献求助10
17秒前
不正直跳跳糖完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
在下不才发布了新的文献求助30
19秒前
小刘不牛完成签到,获得积分10
19秒前
凶狠的慕儿完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
完美世界应助www采纳,获得10
20秒前
霖尤完成签到 ,获得积分10
21秒前
我要读博完成签到 ,获得积分10
21秒前
orixero应助研友_nxyWlZ采纳,获得10
21秒前
高分求助中
Evolution 2001
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
Black to Nature 1000
Decision Theory 1000
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
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 2992123
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2652532
关于积分的说明 7172639
捐赠科研通 2287747
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1212425
版权声明 592588
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 591983