合理的设计策略以提高贵金属电催化剂在析氢反应(HER)中的利用率,对于简化HER的工艺流程,促进未来能源循环经济的发展至关重要.本文在约2.4 nm的Ru纳米颗粒上设计了大量的缺陷,使其在苛刻的酸性和碱性电解质中具有超高质量比反应活性....合理的设计策略以提高贵金属电催化剂在析氢反应(HER)中的利用率,对于简化HER的工艺流程,促进未来能源循环经济的发展至关重要.本文在约2.4 nm的Ru纳米颗粒上设计了大量的缺陷,使其在苛刻的酸性和碱性电解质中具有超高质量比反应活性.在过电势为100 m V时,所制备的缺陷富集型Ru基电催化剂DR-Ru表现出超高的HER翻转频率(碱性:16.4 s^(-1);酸性:20.6 s^(-1))和超低的过电势(碱性:η10=28.2 m V;酸性:η10=25.1 mV),明显优于其他Ru基电催化剂.此外,低配位的Ru活性位和表面部分晶格氧削弱了DR-Ru的Ru–H结合能,促进了酸性HER进行;同时有利于H2O分子分解,缓解了碱性HER过程中水分子的解离迟滞,导致其具有与酸性HER相当的高质量比活性.展开更多
基金supported by the National Natural Science Foundation of China (U1932212, 11875257, and U1932109)the Fundamental Research Funds for the Central Universities (WK2310000070)
文摘合理的设计策略以提高贵金属电催化剂在析氢反应(HER)中的利用率,对于简化HER的工艺流程,促进未来能源循环经济的发展至关重要.本文在约2.4 nm的Ru纳米颗粒上设计了大量的缺陷,使其在苛刻的酸性和碱性电解质中具有超高质量比反应活性.在过电势为100 m V时,所制备的缺陷富集型Ru基电催化剂DR-Ru表现出超高的HER翻转频率(碱性:16.4 s^(-1);酸性:20.6 s^(-1))和超低的过电势(碱性:η10=28.2 m V;酸性:η10=25.1 mV),明显优于其他Ru基电催化剂.此外,低配位的Ru活性位和表面部分晶格氧削弱了DR-Ru的Ru–H结合能,促进了酸性HER进行;同时有利于H2O分子分解,缓解了碱性HER过程中水分子的解离迟滞,导致其具有与酸性HER相当的高质量比活性.
