高效、經濟、耐用的電催化劑能夠加速緩慢的反應動力學并獲得高性能,是發展可持續能源技術的關鍵,但仍然是一個巨大的挑戰。
近日,浙江海洋大學Yingtang Zhou,電氣通信大學Yasuhiro Iwasawa,南洋理工大學Jong-Min Lee利用一種簡單的異質結構設計策略來構建原子薄的Os@Pd金屬,將不同幾何形狀的原子級Os納米團簇限制在Pd晶格的表層,顯示出優異的雙功能催化放氫(HER)和氧還原(ORR)反應。
文章要點
1)Os5%@Pd金屬在1.0 M KOH電解液(HER)中表現出僅11 mV的低η10過電位,在0.1 M KOH(ORR)中表現出0.92 V的高正E1/2電位,以及優異的質量活性和電化學耐久性。
2)理論研究表明,Os和Pd元素之間強烈的電子再分布使得各自的d帶中心得到了精確的微調,從而指導了氫和氧中間體的吸附,并為最佳的HER和ORR提供了合適的結合能。
參考文獻
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