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王湘麟/黃富強(qiáng)/陳石Joule:穩(wěn)定析氫100000圈!

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高電流密度或長(zhǎng)循環(huán)催化引起的金屬聚集嚴(yán)重影響釕基催化劑的析氫反應(yīng)穩(wěn)定性。
在此, 南方科技大學(xué)王湘麟、上海交通大學(xué)黃富強(qiáng)、澳門(mén)大學(xué) 陳石 構(gòu)建了一種在氮摻雜碳纖維( RuSA/NP-PNCF )上與相鄰 Ru 單原子集成的磷誘導(dǎo) Ru 團(tuán)簇( 1.3nm )反生長(zhǎng)策略,用于超穩(wěn)定 HER 。
RuSA/NP PNCF 具有優(yōu)異的活性(在 10 1000 mA cm ?2 下的過(guò)電勢(shì)分別為 8 132 mV )和優(yōu)異的耐久性。由于 Ru P/N 之間的結(jié)合能和軌道相互作用得到了優(yōu)化,尺寸變化僅為 0.8 nm ,并且單原子也得到了有效保留。
實(shí)驗(yàn)和理論模擬都表明,雜原子 P 不僅可以提高 H 2 O 的離解能力,而且可以抑制 HER 過(guò)程中 Ru 團(tuán)簇和單原子的團(tuán)聚。
Zian Xu et.al Phosphorus-induced anti-growth of ruthenium clusters-single atoms for ultra-stable hydrogen evolution over 100,000 cycles Joule 2024
DOI: 10.1016/j.joule.2024.03.005
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