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Sci. Adv.:MoZn 基高熵合金催化剂在碱性析氧中实现双重活化和稳定

2024-11-27 分享

Sci. Adv.:MoZn 基高熵合金催化剂在碱性析氧中实现双重活化和稳定

对于析氧反应 (OER),开发同时具有高活性、长耐用性和低成本的电催化剂仍然是一个巨大的挑战,因为这源于两种竞争的反应途径和经常权衡的性能。吸附析出机制 (AEM) 由于线性缩放关系而动力学缓慢,而晶格氧机制 (LOM) 因晶格氧逃逸而导致结构不稳定。           

近日,华中科技大学姚永刚教授,夏宝玉教授,武汉理工大学Yuhua Wang等人提出了一种 MoZnFeCoNi 高熵合金 (HEA),它结合了AEM促进剂Mo和LOM活性 Zn,以实现双重活化和稳定,从而实现高效耐用的OER。       

    

文章要点

1)密度泛函理论和化学探针实验证实了双机制活化,代表性的 Co-Co†-Mo 位点促进AEM,而 Zn-O†-Ni 位点增强 LOM,从而产生超低 OER 过电位 (η10 = 221mV)。           

2)多元素相互作用、高熵结构和碳网络显著提高了结构稳定性,从而实现了持久催化(100mA cm−2 下>1500小时)。           

研究工作提供了一种可行的方法,通过设计HEA催化剂来实现双机制协同作用,同时提高OER活性和稳定性。    

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参考文献

Yunjie Mei, et al, MoZn-based high entropy alloy catalysts enabled dual activation and stabilization in alkaline oxygen evolution, Sci. Adv. 10, eadq6758 (2024)DOI:10.1126/sciadv.adq6758           

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