Designing Efficient Non‐Precious Metal Electrocatalysts for High‐Performance Hydrogen Production: A Comprehensive Evaluation Strategy

催化作用 制氢 电催化剂 电解质 电解水 材料科学 电解 化学工程 过渡金属 分解水 海水 无机化学 脱氢 电化学 化学 电极 冶金 物理化学 有机化学 海洋学 光催化 工程类 地质学
作者
Meng Wang,Wansen Ma,Chaowen Tan,Zeming Qiu,Liwen Hu,Xuewei Lv,Qian Li,Jie Dang
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:20 (14): e2306631-e2306631 被引量:31
标识
DOI:10.1002/smll.202306631
摘要

Abstract Developing abundant Earth‐element and high‐efficient electrocatalysts for hydrogen production is crucial in effectively reducing the cost of green hydrogen production. Herein, a strategy by comprehensively considering the computational chemical indicators for H* adsorption/desorption and dehydrogenation kinetics to evaluate the hydrogen evolution performance of electrocatalysts is proposed. Guided by the proposed strategy, a series of catalysts are constructed through a dual transition metal doping strategy. Density Functional Theory (DFT) calculations and experimental chemistry demonstrate that cobalt‐vanadium co‐doped Ni 3 N is an exceptionally ideal catalyst for hydrogen production from electrolyzed alkaline water. Specifically, Co,V‐Ni 3 N requires only 10 and 41 mV in alkaline electrolytes and alkaline seawater, respectively, to achieve a hydrogen evolution current density of 10 mA cm −2 . Moreover, it can operate steadily at a large industrial current density of 500 mA cm −2 for extended periods. Importantly, this evaluation strategy is extended to single‐metal‐doped Ni 3 N and found that it still exhibits significant universality. This study not only presents an efficient non‐precious metal‐based electrocatalyst for water/seawater electrolysis but also provides a significant strategy for the design of high‐performance catalysts of electrolyzed water.
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
马家辉完成签到,获得积分10
1秒前
shilong.yang完成签到,获得积分10
1秒前
Owen应助怕黑的井采纳,获得10
1秒前
文艺的匪完成签到,获得积分10
1秒前
原林皓发布了新的文献求助10
2秒前
林泽玉发布了新的文献求助10
2秒前
方方发布了新的文献求助20
2秒前
MindAway完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
如意的皮卡丘完成签到,获得积分10
5秒前
EMP完成签到,获得积分20
5秒前
flter完成签到,获得积分10
5秒前
111完成签到 ,获得积分10
5秒前
在水一方应助针不戳采纳,获得20
5秒前
AFun完成签到,获得积分10
5秒前
玄xuan完成签到,获得积分10
5秒前
撒德巴何猜想完成签到,获得积分10
6秒前
SUNYAOSUNYAO发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
wzz完成签到,获得积分10
7秒前
OK不服气完成签到,获得积分10
8秒前
AAA院士杰青批发完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
潘潘完成签到 ,获得积分10
9秒前
rr完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
任成艳发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
务实完成签到 ,获得积分10
11秒前
亦安完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
11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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6436895
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8251469
关于积分的说明 17553986
捐赠科研通 5495287
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2898293
邀请新用户注册赠送积分活动 1875074
关于科研通互助平台的介绍 1716268