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Enregistrement W4386388032 · doi:10.1038/s41467-023-41097-w

Metallic W/WO2 solid-acid catalyst boosts hydrogen evolution reaction in alkaline electrolyte

2023· article· en· W4386388032 sur OpenAlexaff
Zhigang Chen, Wenbin Gong, Juan Wang, Shuang Hou, Guang Yang, Changfeng Zhu, Xiyue Fan, Yifan Li, Rui Gao, Yi Cui

Notice bibliographique

RevueNature Communications · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineEnergy
ThématiqueElectrocatalysts for Energy Conversion
Établissements canadiensUniversity of Waterloo
Organismes subventionnairesSuzhou Institute of Nanotechnology, Chinese Academy of SciencesNational Synchrotron Radiation LaboratoryChinese Academy of SciencesNational Natural Science Foundation of ChinaSalt Science Research Foundation
Mots-clésTafel equationCatalysisOverpotentialHydrogen productionElectrolyteNoble metalHydrogenInorganic chemistryWater splittingChemistryExchange current densityMaterials sciencePhysical chemistryElectrochemistryElectrodePhotocatalysisOrganic chemistry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract The lack of available protons severely lowers the activity of alkaline hydrogen evolution reaction process than that in acids, which can be efficiently accelerated by tuning the coverage and chemical environment of protons on catalyst surface. However, the cycling of active sites by proton transfer is largely dependent on the utilization of noble metal catalysts because of the appealing electronic interaction between noble metal atoms and protons. Herein, an all-non-noble W/WO 2 metallic heterostructure serving as an efficient solid-acid catalyst exhibits remarkable hydrogen evolution reaction performance with an ultra-low overpotential of −35 mV at −10 mA/cm 2 and a small Tafel slope (−34 mV/dec), as well as long-term durability of hydrogen production (>50 h) at current densities of −10 and −50 mA/cm 2 in alkaline electrolyte. Multiple in situ and ex situ spectroscopy characterizations combining with first-principle density functional theory calculations discover that a dynamic proton-concentrated surface can be constructed on W/WO 2 solid-acid catalyst under ultra-low overpotentials, which enables W/WO 2 catalyzing alkaline hydrogen production to follow a kinetically fast Volmer-Tafel pathway with two neighboring protons recombining into a hydrogen molecule. Our strategy of solid-acid catalyst and utilization of multiple spectroscopy characterizations may provide an interesting route for designing advanced all-non-noble catalytic system towards boosting hydrogen evolution reaction performance in alkaline electrolyte.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict), Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,460
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0010,003
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,014
Tête enseignante GPT0,281
Écart entre enseignants0,267 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations211
Publié2023
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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