ACS Sustainable Chemistry & Engineering· 2026Q1
Yüksek Entropili Spinal Oksitlerde Elektron Yeniden Dağılımının Teşvik Edilerek Su Oksidasyonunun İyileştirilmesi
Inducing Electronic Redistribution in High-Entropy Spinel Oxides to Boost Water Oxidation
- 0atıf
- Q1SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
Yüksek entropili spinal oksit (NiMnCuZn)Co2O4, su oksidasyonu için 225 mV (10 mA cm−2) ve 299 mV (100 mA cm−2) aşırı potansiyeller elde ederek RuO2'yi geride bıraktı ve 700+ saat boyunca stabil kaldı.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- Anyon değişim membranlı su elektrolizi (AEMWE) için yüksek entropili spinal oksit (NiMnCuZn)Co2O4 sentezlendi.
- Çoklu elementlerin dahil edilmesi, kafes genişlemesine ve elektron yeniden dağılımına yol açarak aktif metal bölgelerini iyileştirdi.
- Katalizör, 225 mV (%10 mA cm−2) ve 299 mV (%100 mA cm−2) aşırı potansiyeller gerektirerek ticari RuO2'yi geride bıraktı.
- Laboratuvar testlerinde 700 saatin üzerinde ve 1 A cm−2'de bir AEM elektrolizöründe 500 saat boyunca kararlı çalışma sağladı.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
Abstract To develop anode catalysts for anion-exchange membrane water electrolysis (AEMWE), high performance and long-term durability are essential. Here, we innovatively propose a strategy that integrates high-entropy features into spinel-structured Co3O4 to overcome the typical trade-off between catalyst stability and activity. In the high-entropy spinel (NiMnCuZn)Co2O4, the incorporation of multiple elements induces lattice expansion and electron redistribution, effectively optimizing the electronic structure of active metal sites such as Ni and Co and increasing the proportion of their higher oxidation states. Operando Raman spectra indicate that this promotes the early formation of oxyhydroxide active phases during the oxygen evolution reaction. Consequently, the optimized (NiMnCuZn)Co2O4 exhibits excellent catalytic kinetics, requiring overpotentials of only 225 and 299 mV at 10 and 100 mA cm−2, respectively, outperforming commercial RuO2, and maintaining stable operation for at least 700 h. When integrated into an AEM electrolyzer, it requires only 1.82 V to drive an industrial-scale current density of 1 A cm−2 and operates stably for 500 h. This work establishes fundamental design principles for constructing non-precious metal-based high-entropy spinel oxides as sustainable alkaline OER catalysts.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2026 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Yenilenebilir Enerji, Sürdürülebilirlik ve Çevre
Renewable Energy, Sustainability and the EnvironmentEnergy