高效、经济、耐用的电催化剂能够加速缓慢的反应动力学并获得高性能,是发展可持续能源技术的关键,但仍然是一个巨大的挑战。
近日,浙江海洋大学Yingtang Zhou,电气通信大学Yasuhiro Iwasawa,南洋理工大学Jong-Min Lee利用一种简单的异质结构设计策略来构建原子薄的Os@Pd金属,将不同几何形状的原子级Os纳米团簇限制在Pd晶格的表层,显示出优异的双功能催化放氢(HER)和氧还原(ORR)反应。
文章要点
1)Os5%@Pd金属在1.0 M KOH电解液(HER)中表现出仅11 mV的低η10过电位,在0.1 M KOH(ORR)中表现出0.92 V的高正E1/2电位,以及优异的质量活性和电化学耐久性。
2)理论研究表明,Os和Pd元素之间强烈的电子再分布使得各自的d带中心得到了精确的微调,从而指导了氢和氧中间体的吸附,并为最佳的HER和ORR提供了合适的结合能。
参考文献
P Prabhu, et al, Subnanometric Osmium Clusters Confined on Palladium Metallenes for Enhanced Hydrogen Evolution and Oxygen Reduction Catalysis, ACS Nano, 2024
DOI: 10.1021/acsnano.3c10219
https://doi.org/10.1021/acsnano.3c10219