1. Research Article
南开大学焦丽芳团队:镍钼基磷化物异质界面设计用于高效电解水制氢及尿素氧化
1. 制备的Ni2P/NiMoP仅需22 mV的析氢过电位即可达到10 mA cm-2的电流密度;达到500 mA cm-2过电位仅176 mV,显著优于Pt/C催化剂的337 mV。
2. 该催化剂具有优异的稳定性,可在500 mA cm-2的HER和UOR电流密度下稳定工作十几小时。
3. 使用Ni2P/NiMoP实现阴极产氢和阳极尿素氧化的电解槽在获得10 mA cm-2的电流时仅需1.35 V的电压。
Ni2P/NiMoP heterostructure as a bifunctional electrocatalyst for energy-saving hydrogen production
Tongzhou Wang, Xuejie Cao, Lifang Jiao*
eScience 1 (2021) 69-74
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667141721000045
2. Research Article
北京航空航天大学水江澜团队:磷化IrMo双金属团簇超高效电催化析氢
1. 设计制备了磷化IrMo双金属团簇,P桥联Ir和Mo。
2. Mo分散稳定Ir,P优化Mo与Ir电子结构,协同促进H2O解离。
3. 大孔碳载体负载IrMoP团簇,展现超低过电位和最高Ir质量活性。
Phosphated IrMo bimetallic cluster for efficient hydrogen evolution reaction
Xu Guo, Xin Wan, Qingtao Liu, Yongcheng Li, Wenwen Li, Jianglan Shui*
eScience 2 (2022) 304-310
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667141722000416
3. Research Article
中国科技大学章根强团队:魔幻复合结构多功能电催化剂实现液体燃料发电耦合制氢
1. 设计了一种金属-碳的复合纳米杂化结构来提高催化剂的电催化活性,使其活性和耐久性在碱性条件下超过了常用的基准催化剂Pt/C。
2. CoPt和CoPt3双合金纳米颗粒与N掺杂石墨烯的复合结构赋予了材料多功能催化活性,为能源转化器件设计提供很好的技术指导。
3. 采用水合肼燃料电池驱动水合肼辅助产氢,实现了无需外部电力输入的绿色产氢系统的集成。
Magic hybrid structure as multifunctional electrocatalyst surpassing benchmark Pt/C enables practical hydrazine fuel cell integrated with energy-saving H2 production
Ziyun Li, Wentao Wang, Qizhu Qian, Yin Zhu, Yafei Feng, Yangyang Zhang, Huaikun Zhang, Mingyu Cheng, Genqiang Zhang*
eScience 2 (2022) 416-427
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667141722000763
4. Research Article
美国北德克萨斯大学马胜前&华北电力大学杨慧团队&新西兰梅西大学Shane G.Telfer &新西兰坎特伯雷大学Paul E.Kruger &新西兰奥克兰大学Geoffrey I.N.Waterhouse:宏量制备纳米Fe-N-C碳笼高效氧还原电催化剂
1. 以ZIF-8为前驱体和软模板,通过钾丹宁酸配合物包履,铁离子交换和高温热解实现了H-Fe-Nx-C催化剂的宏量制备。
2. 基于均一的空心纳米碳笼结构、均匀分散的FeNx催化位点、等级孔结构和高氮掺杂量H-Fe-Nx-C表现出优异的ORR活性。
3. H-Fe-Nx-C具有良好的抗甲醇毒化和循环稳定性。
Large-scale synthesis of N-doped carbon capsules supporting atomically dispersed iron for efficient oxygen reduction reaction electrocatalysis
Hui Yang, Yanfang Liu, Xiaolu Liu, Xiangke Wang, He Tian, Geoffrey I.N. Waterhouse, Paul E. Kruger, Shane G. Telfer, Shengqian Ma*
eScience 2 (2022) 227-234
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667141722000143
5. Research Article
海南大学田新龙团队&陕西师范大学陈煜团队:“等离子体轰击”策略制备高效Co单原子催化剂
1. 基于提出的“等离子体轰击”策略可控合成了Co-SAC/NC催化剂。
2. Co-SAC/NC催化剂展现出均一的Co-N4活性位点和高比表面积,具有优异的ORR活性和稳定性。
3. 理论计算揭示了Co-N4位点在ORR反应过程中经历的动态“拉出-恢复”结构演化过程,并证实了其决速步是OOH*的形成。
Single atomic cobalt electrocatalyst for efficient oxygen reduction reaction
Peng Rao, Daoxiong Wu, Tian-Jiao Wang, Jing Li, Peilin Deng, Qi Chen, Yijun Shen, Yu Chen*, Xinlong Tian*
eScience 2 (2022) 399-404
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S266714172200060X
6. Research Article
中国科学技术大学国家同步辐射实验室刘庆华团队&俄罗斯南方联邦大学智能材料研究所Mikhail A. Soldatov、Victor Roldugin:单原子Pt催化高效酸性氧析出
1. Pt1-C2N2基底的强界面化学耦合提高了大电流稳定性。
2. 价态自调节的Pt(2.4+δ)+位点有利于*O反应中间体的产生,促进了四电子OER过程。
3. Pt1-C2N2在120mA cm-2下可以维持12 h,10 mA cm-2的过电势为232 mV。
Platinum single-atom catalyst with self-adjustable valence state for large-current-density acidic water oxidation
Hui Su, Mikhail A. Soldatov, Victor Roldugin, Qinghua Liu*
eScience 2 (2022) 102-109
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667141721000549
7. Research Article
武汉大学陈胜利团队:Co3O4/NiOxHy界面促进氧析出反应动力学的机制研究
1. 采用基于“能量跨度”的动力学模型理解催化活性与中间体吸附能关系,其相对于传统基于“反应步骤最大自由能(ΔGmax)”的模型更为准确。
2. 发现了不同过电位,Co3O4/NiOxHy催化剂对氧析出活性的促进机理不同。
3. 低过电位区的Ni-Co双位点协同催化机理规避了吸附能线性标度关系对催化剂活性的限制
A potential-driven switch of activity promotion mode for the oxygen evolution reaction at Co3O4/NiOxHy interface
Wang Wang, Zixu Wang, Youcheng Hu, Yucheng Liu, Shengli Chen*
eScience 2 (2022) 438-444
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S266714172200043X
8. Research Article
南开大学胡振芃团队:统一标准预测单原子催化剂的电催化活性
1. 基于泡利不相容原理,考虑模型多个自旋组态,确定MNx-G单原子催化剂活性,建立统一计算标准,解决以往研究中的矛盾。
2. CoN3-G,CoN4-G和Ni/Cu-N3-G分别表现出优异的氧化还原反应(ORR),析氧反应(OER)和析氢反应(HER)活性。
3. 运用机器学习分析影响催化活性的因素,得到金属d轨道的价电子占据数为主要影响因素。
A first-principles study on the electrochemical reaction activity of 3d transition metal single-atom catalysts in nitrogen-doped graphene: Trends and hints
Caiyan Zheng, Xu Zhang, Zhen Zhou, Zhenpeng Hu*
eScience 2 (2022) 219-226
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667141722000210
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