华南理工/武大​Nature子刊:IrMo/CNT助力碱性和酸性HER

本文报道了一种负载在碳纳米管(CNTs)上的金属间化合物IrMo电催化剂(IrMo/CNT)

华南理工/武大​Nature子刊:IrMo/CNT助力碱性和酸性HER
在碱性溶液中,析氢反应(HER)的缓慢动力学导致酸性和碱性电解质之间存在较大的活性差距。基于此,华南理工大学崔志明教授和武汉大学陈胜利教授(共同通讯作者)等人报道了一种负载在碳纳米管(CNTs)上的金属间化合物IrMo电催化剂(IrMo/CNT),它在酸性和碱性中均表现出良好的HER活性。
华南理工/武大​Nature子刊:IrMo/CNT助力碱性和酸性HER
此外,IrMo/CNT在碱性HER中表现出优异的内在活性,在15 mV的过电位下比活性为0.95 mA cmIr-2,是商业Ir/C(0.066 mA cmIr-2)和 Pt/C(0.1 mA cmPt-2)的14.4和9.5倍。更重要的是,与商业Ir/C和Pt/C相比,IrMo/CNT显著缩小了酸性和碱性电解质之间的HER动力学差距。
华南理工/武大​Nature子刊:IrMo/CNT助力碱性和酸性HER
密度泛函理论(DFT)计算表明,在IrMo的Mo位点稳定吸附的OH观察剂可以稳定水离解产物,从而产生热力学有利的水离解过程。除提供一种先进的电催化剂外,该工作还为合理设计理想的HER电催化剂提供了指导,用于通过稳定吸附的OH观察剂进行碱性水分解。
华南理工/武大​Nature子刊:IrMo/CNT助力碱性和酸性HER
OH spectator at IrMo intermetallic narrowing activity gap between alkaline and acidic hydrogen evolution reaction. Nat. Commun., 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-33216-w.
https://doi.org/10.1038/s41467-022-33216-w.

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