质子交换膜电解水(PEMWE)需要一种高效耐用的HER和OER双功能电催化剂。近日,汉阳大学Taeseup Song、Taeseup Song、韩国建国大学Hyuksu Han通过Ir在高熵合金中调控电子结构实现高活性和耐用酸性电解水催化剂。
本文要点:
1) 作者使用具有两种元素(X:Fe和Mn)的ZnNiCoIrX高熵合金(HEA)平台设计了Ir基电催化剂,并且其在真空系统中通过脱合金化能够将Zn作为牺牲元素来构建具有高结晶度的纳米多孔结构。此外,Mn掺入HEAs使Ir位点的电子结构发生了调整,从而导致d带中心远离费米能级。d带中心的下移削弱了与反应中间体的吸附能,进而有利于催化反应。
2) 尽管Ir含量较低,但ZnNiCoIrMn在-50 mA cm−2时HER过电位仅为50 mV,且在10 mA cm−2的OER过电位为237 mV。此外,ZnNiCoIrMn上的HER和OER在100小时内能够保持恒定电压,表明HEA具有优异稳定性。
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Jiseok Kwon et.al Tailored electronic structure of Ir in high entropy alloy for highly active and durable bi-functional electrocatalyst for water splitting under acidic environment Adv. Mater. 2023
DOI: 10.1002/adma.202300091
https://doi.org/10.1002/adma.202300091