碱性HER，张华彬最新AM！

催化计 · 公众号 · · 2024-07-30 22:37

正文

电催化讨论群-1： 529627044

HER 反应在碱性电解水以及阳离子交换膜电解水技术受到水解离步骤的高能垒问题。

有鉴于此， 阿卜杜拉国王科技大学张华彬教授等 通过使用 Ni ₄ W 晶体和无定形 WO _x 构筑异质结，通过晶相调控策略实现了增强碱性 HER 催化活性。

本文要点

要点1. 这项工作调节无定形 WO _x 的 W 氧化价态，调节晶相边界电子结构，调节水解离反应步骤的能垒，调节碱性 HER 反应中间体的吸附 / 脱附。优化的 Ni ₄ W/WO _x-2 催化剂内的 W 配位结构类似金属，而且得到优异的电催化性能（ 22 mV@10 mA cm ^-2 ），性能超过了商业化 Pt/C 催化剂（ 30mV@10 mA cm ^-2 ）。

要点2. 通过原位 XAS 表征和理论计算，发现无定形 WOx 具有优化的 W 原子，作为水解离反应的活性位点，相邻的 Ni ₄ W 晶体 Ni 原子促进生成 H ₂ 。

这项工作有助于设计高性能异质结催化剂。

Huawei Huang, Liangliang Xu, Shouwei Zuo, Lu Song, Chen Zou, Max García-Melchor, Yang Li, Yuafu Ren, Magnus Rueping, Huabin Zhang, Manipulation of Oxidation States on Phase Boundary via Surface Layer Modification for Enhanced Alkaline Hydrogen Electrocatalysis, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202405128

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202405128

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