超快速的H-Spillover在金属间PtZn诱导的局部障碍为优秀的电催化进化性能

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 电化学 电化学 电化学
• 催化剂是一种催化剂.

背景情况:

• 订购的金属间- (PtZn) 对进化反应 (HER) 有望.
• 在HER中PtZn的一个关键挑战是由于 (Zn) 的排斥性质,增强活性.

研究的目的:

• 通过引入局部乱来提高PtZn的HER性能.
• 为了研究在无序的PtZn纳米颗粒中增强HER活性的机制.

主要方法:

• 封闭式高温热解策略,以创建N-化多孔碳 (NPC) 封闭的PtZn纳米粒子.
• 实验性表征和理论计算来分析结构和HER机制.
• 在商用质子交换膜 (PEM) 电解仪中进行测试.

主要成果:

• 在有序的金属间PtZn纳米粒子 (I-PtZn@NPC) 中通过封闭高温热解策略实现了局部失调.
• 确定了一个超短的H溢出通道,促进了从Pt到Zn站点的快速H迁移.
• 与商业Pt黑相比,I-PtZn@NPC表现出显著增强的内在活性,具有超低的超电位 (η10: 2.3 mV, η100: 24 mV).
• 一个25厘米2的PEM电解器与I-PtZn@NPC证明稳定运行在1.60Vcell在1 Acm-2.2的200小时.

结论:

• 在有序的金属间PtZn中引入局部Zn乱是提高HER性能的有效策略.
• 开发的I-PtZn@NPC催化剂为高效和稳定的进化提供了一个有希望的替代方案.
• 这项工作为为HER设计先进的基于Zn的合金电催化剂提供了新的见解.