Rationally Designed Mo/Ru‐Based Multi‐Site Heterogeneous Electrocatalyst for Accelerated Alkaline Hydrogen Evolution Reaction

塔菲尔方程 催化作用 电催化剂 离解(化学) 材料科学 密度泛函理论 动力学 价(化学) 无机化学 物理化学 化学 计算化学 电化学 电极 有机化学 物理 量子力学
作者
Liqiang Hou,Chuang Li,Haeseong Jang,Min Gyu Kim,J.Z. Jiang,Jaephil Cho,Shangguo Liu,Xien Liu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:36 (48): e2410039-e2410039 被引量:58
标识
DOI:10.1002/adma.202410039
摘要

Abstract The rational design of multi‐site electrocatalysts with three different functions for facile H 2 O dissociation, H–H coupling, and rapid H 2 release is desirable but difficult to achieve. This strategy can accelerate the sluggish kinetics of the hydrogen evolution reaction (HER) under alkaline conditions. To resolve this issue, a Mo/Ru‐based catalyst with three different active sites (Ru/Mo 2 C/MoO 2 ) is rationally designed and its performance in alkaline HER is evaluated. The experimental results and density functional theory calculations revealed that, at the heterogeneous Mo 2 C/MoO 2 interface, the higher valence state of Mo (MoO 2 ) and the lower valence state of Mo (Mo 2 C) exhibited strong OH − and H − binding energies, respectively, which accelerated H 2 O dissociation. Moreover, the interfacial Ru possessed an appropriate hydrogen binding energy for H–H coupling and subsequent H 2 evolution. Thus, this catalyst significantly accelerated the Volmer step and the Tafel step and, consequently, HER kinetics. This catalyst also demonstrated low overpotentials of 19 and 160 mV at current densities of 10 and 1000 mA cm −2 , respectively, in alkaline media and long‐term stability superior to that of most state‐of‐the‐art alkaline HER electrocatalysts. This work provides a rational design principle for advanced multi‐site catalytic systems, which can realize multi‐electron electrocatalytic reactions.
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
刚刚
1秒前
1秒前
vothuong完成签到,获得积分10
2秒前
YwYzzZ发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
5秒前
dalian完成签到,获得积分10
5秒前
pond完成签到,获得积分10
6秒前
ruan发布了新的文献求助30
6秒前
莫西莫西完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
水123发布了新的文献求助10
6秒前
chiah发布了新的文献求助20
6秒前
无花果应助hu采纳,获得10
7秒前
8秒前
sgqtzdzq完成签到,获得积分10
8秒前
dracovu完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
潇潇发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
YwYzzZ完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
12秒前
隐形曼青应助qqqq采纳,获得10
12秒前
pond发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
古雨林完成签到,获得积分10
14秒前
香蕉觅云应助JiaQi采纳,获得10
14秒前
15秒前
ayn1121完成签到 ,获得积分20
15秒前
李健应助ruan采纳,获得30
16秒前
16秒前
16秒前
17秒前
17秒前
Xiebro发布了新的文献求助10
17秒前
打打应助lande采纳,获得10
17秒前
真不错发布了新的文献求助10
17秒前
沐风发布了新的文献求助10
18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
Mechanics of Solids with Applications to Thin Bodies 5000
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
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 5601539
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4687052
关于积分的说明 14847124
捐赠科研通 4681263
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2539418
邀请新用户注册赠送积分活动 1506305
关于科研通互助平台的介绍 1471297