Charge redistribution of Ru nanoclusters on Co3O4 porous nanowire via the oxygen regulation for enhanced hydrogen evolution reaction

Liu, Zhen und Zeng, Lili und Yu, Jiayuan und Yang, Linjing und Zhang, Jing und Zhang, Xiaoli und Han, Feng und Zhao, Lili und Li, Xiao und Liu, Hong und Zhou, Weijia (2021) Charge redistribution of Ru nanoclusters on Co3O4 porous nanowire via the oxygen regulation for enhanced hydrogen evolution reaction. Nano Energy, 85 (105940). Elsevier. doi: 10.1016/j.nanoen.2021.105940. ISSN 2211-2855.

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Offizielle URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285521001981

Kurzfassung

Ru-based catalysts are widely studied for hydrogen evolution reaction. However, there is still a lack of research on which chemical environment is more favorable for the catalytic performance of Ru. In this work, Ru nanoclusters are loaded on porous Co3O4 nanowires (Ru/Co3O4 NWs), spherical aberration-corrected transmission electron microscope and extended X-ray absorption fine structure confirm the coordination environment of Ru with oxygen bond. Compare to Co nanowires, Ru/Co3O4 NWs have the better HER performance in alkaline medium (an overpotential of 30.96 mV at a current density of 10 mA cm−2, electrochemical areas of 4.31 mF cm−2). Theoretical calculation also demonstrates the charge redistribution of Ru through the O binding, which has a smaller |ΔGH*| value. Besides, Ru clusters are loaded on Co foam and further oxygen doped to achieve efficient and stable HER activity. This work put a deep insight into the role of oxygen regulation of Ru-based HER catalysts.

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Dokumentart:

Zeitschriftenbeitrag

Titel:

Charge redistribution of Ru nanoclusters on Co3O4 porous nanowire via the oxygen regulation for enhanced hydrogen evolution reaction

Autoren:

Autoren	Institution oder E-Mail-Adresse	Autoren-ORCID-iD	ORCID Put Code
Liu, Zhen	Shandong Collaborative Innovation Center of Technology and Equipements for Biological Diagnosis and Therapy, Institute for Advanced Interdisciplinary Research (IAIR), University of Jinan, Jinan 250022, PR China	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Zeng, Lili	Shandong Collaborative Innovation Center of Technology and Equipements for Biological Diagnosis and Therapy, Institute for Advanced Interdisciplinary Research (IAIR), University of Jinan, Jinan 250022, PR China	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Yu, Jiayuan	Shandong Collaborative Innovation Center of Technology and Equipements for Biological Diagnosis and Therapy, Institute for Advanced Interdisciplinary Research (IAIR), University of Jinan, Jinan 250022, PR China	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Yang, Linjing	Shandong Collaborative Innovation Center of Technology and Equipements for Biological Diagnosis and Therapy, Institute for Advanced Interdisciplinary Research (IAIR), University of Jinan, Jinan 250022, PR China	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Zhang, Jing	Beijing Synchrotron Radiation Facility, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, PR China	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Zhang, Xiaoli	School of Materials Science and Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, PR China	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Han, Feng	Feng.Han (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0003-1904-134X	NICHT SPEZIFIZIERT
Zhao, Lili	Shandong Collaborative Innovation Center of Technology and Equipements for Biological Diagnosis and Therapy, Institute for Advanced Interdisciplinary Research (IAIR), University of Jinan, Jinan 250022, PR China	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Li, Xiao	Shandong Collaborative Innovation Center of Technology and Equipements for Biological Diagnosis and Therapy, Institute for Advanced Interdisciplinary Research (IAIR), University of Jinan, Jinan 250022, PR China	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Liu, Hong	Shandong Collaborative Innovation Center of Technology and Equipements for Biological Diagnosis and Therapy, Institute for Advanced Interdisciplinary Research (IAIR), University of Jinan, Jinan 250022, PR China	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Zhou, Weijia	Shandong Collaborative Innovation Center of Technology and Equipements for Biological Diagnosis and Therapy, Institute for Advanced Interdisciplinary Research (IAIR), University of Jinan, Jinan 250022, PR China	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT

Datum:

2 März 2021

Erschienen in:

Nano Energy

Referierte Publikation:

Open Access:

Nein

Gold Open Access:

Nein

In SCOPUS:

In ISI Web of Science:

Band:

DOI:

10.1016/j.nanoen.2021.105940

Verlag:

Elsevier

ISSN:

2211-2855

Status:

veröffentlicht

Stichwörter:

Ru cluster, Co3O4 nanowire, Ru-O bonding, Anodic oxidation, Hydrogen evolution reaction

HGF - Forschungsbereich:

Energie

HGF - Programm:

Materialien und Technologien für die Energiewende

HGF - Programmthema:

Chemische Energieträger

DLR - Schwerpunkt:

Energie

DLR - Forschungsgebiet:

E SP - Energiespeicher

DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):

E - Elektrochemische Prozesse, E - Materialen für die elektrochemische Energiespeicherung

Standort:

Stuttgart

Institute & Einrichtungen:

Institut für Technische Thermodynamik > Elektrochemische Energietechnik

Hinterlegt von:

Han, Feng

Hinterlegt am:

12 Jan 2022 11:41

Letzte Änderung:

12 Jan 2022 11:41

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