Atomic Cluster Outperforms Single Atom in Hydrogen Evolution and Hydrazine Oxidation for Energy‐Efficient Water Splitting
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The hydrazine‐assisted water splitting (HzAWS) is promising for energy‐saving hydrogen production. However, developing efficient bifunctional catalysts that exert hydrogen evolution reaction (HER) and hydrazine oxidation reaction (HzOR) at industrial‐grade current densities remains challenging. Here, Ru C ‐NiCoP catalyst, ruthenium clusters (Ru C ) immobilized onto NiCoP, is developed to elucidate the superior performance of Ru C in enhancing bifunctional electrocatalytic activity over ruthenium single atoms (Ru SA ). The Ru C ‐NiCoP achieves current densities of 10 and 100 mA cm −2 for HER and HzOR with working potentials of −10 and −89 mV, respectively, outperforming Ru SA ‐NiCoP (−16 and −65 mV). During HzAWS, a cell voltage reduction of 1.77 V at 300 mA cm −2 is observed compared to overall water splitting. Density functional theory calculations reveal that Ru C improves the adsorption energy for H 2 O and N 2 H 4 , optimizes the H* intermediate desorption, and reduces the dehydrogenation barrier from *N 2 H 3 to *N 2 H 2 . Additionally, the direct hydrazine fuel cell with a Ru C ‐NiCoP anode delivers an impressive power density of 226 mW cm −2 and enables a self‐powered hydrogen production system, achieving an unprecedented hydrogen production rate of 4.9 mmol cm −2 h −1 . This work offers a new perspective on developing efficient sub‐nanoscale bifunctional electrocatalysts and advancing practical energy‐saving hydrogen production techniques.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».