Unveiling the Structure and Dissociation of Interfacial Water on RuO2 for Efficient Acidic Oxygen Evolution Reaction

析氧 离解(化学) 氧气 电化学 化学 分子 化学工程 氧原子 化学物理 光化学 材料科学 电极 物理化学 有机化学 工程类
作者
Liqing Wu,Wenxia Huang,Dongyang Li,Hongnan Jia,Bingbing Zhao,Juan Zhu,Haiqing Zhou,Wei Luo
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:64 (1): e202413334-e202413334 被引量:121
标识
DOI:10.1002/anie.202413334
摘要

Abstract Understanding the structure and dynamic process of interfacial water molecules at the catalyst‐electrolyte interface on acidic oxygen evolution reaction (OER) kinetics is highly desirable for the development of proton exchange membrane water electrolyzers. Herein, we construct a series of p ‐block metal elements (Ga, In, Sn) doped RuO 2 catalysts with manipulated electronic structure and Ru−O covalency to investigate the effect of electrochemical interfacial engineering on the improvement of acidic OER activity. Associated with operando attenuated total reflectance surface‐enhanced infrared absorption spectroscopy measurements and theoretical analysis, we uncover the free‐H 2 O enriched local environment and dynamic evolution from 4‐coordinated hydrogen‐bonded water and 2‐coordinated hydrogen‐bonded water to free‐H 2 O on the surface of Ga−RuO 2 , are responsible for the optimized connectivity of hydrogen bonding network in the electrical double layer by promoting solvent reorganization. In addition, the structurally ordered interfacial water molecules facilitate high‐efficiency proton‐coupled electron transfer across the interface, leading to reduced energy barrier of the follow‐up dissociation process and enhanced acidic OER performance. This work highlights the key role of structure and dynamic process of interfacial water for acidic OER, and demonstrates the electrochemical interfacial engineering as an efficient strategy to design high‐performance 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
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
mary发布了新的文献求助10
刚刚
哇塞发布了新的文献求助10
刚刚
asdfghjkl发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
狂野尔槐完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
勤奋的谷秋完成签到,获得积分10
3秒前
织星辰发布了新的文献求助10
3秒前
西余发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
赖烊烊完成签到,获得积分10
3秒前
yjh123应助wwww采纳,获得10
3秒前
调皮听云发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
哈哈完成签到,获得积分10
4秒前
执着新蕾完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
你好天空发布了新的文献求助10
4秒前
快乐静枫完成签到,获得积分20
4秒前
巧蕊完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
那么多鱿鱼完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
潇洒的竹杖完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
emoji发布了新的文献求助10
7秒前
tdx493发布了新的文献求助10
7秒前
巧蕊发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
Denmark发布了新的文献求助10
8秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Tanning Chemistry: The Science of Leather (2nd Edition) 2000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7259842
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8881724
关于积分的说明 18767231
捐赠科研通 6939937
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3201724
关于科研通互助平台的介绍 2375447
邀请新用户注册赠送积分活动 2177441