Spin-Polarization Strategy for Enhanced Acidic Oxygen Evolution Activity.
RuO2
acidic
magnetic field
oxygen evolution reaction
spin
Journal
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
ISSN: 1521-4095
Titre abrégé: Adv Mater
Pays: Germany
ID NLM: 9885358
Informations de publication
Date de publication:
Sep 2023
Sep 2023
Historique:
revised:
30
06
2023
received:
30
03
2023
medline:
12
7
2023
pubmed:
12
7
2023
entrez:
12
7
2023
Statut:
ppublish
Résumé
Spin-polarization is known as a promising way to promote the anodic oxygen evolution reaction (OER), since the intermediates and products endow spin-dependent behaviors, yet it is rarely reported for ferromagnetic catalysts toward acidic OER practically used in industry. Herein, the first spin-polarization-mediated strategy is reported to create a net ferromagnetic moment in antiferromagnetic RuO
Identifiants
pubmed: 37436805
doi: 10.1002/adma.202302966
doi:
Types de publication
Journal Article
Langues
eng
Sous-ensembles de citation
IM
Pagination
e2302966Subventions
Organisme : National Natural Science Foundation of China
ID : 21905188
Organisme : Basic Science (natural science) of Jiangsu Province
ID : 21KJA430001
Organisme : Suzhou Municipal Science and Technology Bureau
ID : SYG202125
Organisme : State Key Laboratory of Physical Chemistry of Solid Surfaces, Xiamen University
ID : 202113
Informations de copyright
© 2023 Wiley-VCH GmbH.
Références
S. Chu, A. Majumdar, Nature 2012, 488, 294.
J. A. Turner, Science 2004, 305, 972.
M. K. Debe, Nature 2012, 486, 43.
J. Kibsgaard, I. Chorkendorff, Nat. Energy 2019, 4, 430.
X. X. Wang, M. T. Swihart, G. Wu, Nat. Catal. 2019, 2, 578.
M. Carmo, D. L. Fritz, J. Mergel, D. Stolten, Int. J. Hydrogen Energy 2013, 38, 4901.
L. Li, P. Wang, Q. Shao, X. Huang, Chem. Soc. Rev. 2020, 49, 3072.
L. C. Seitz, C. F. Dickens, K. Nishio, Y. Hikita, J. Montoya, A. Doyle, C. Kirk, A. Vojvodic, H. Y. Hwang, J. K. Norskov, T. F. Jaramillo, Science 2016, 353, 1011.
H. N. Nong, L. J. Falling, A. Bergmann, M. Klingenhof, H. P. Tran, C. Spöri, R. Mom, J. Timoshenko, G. Zichittella, A. Knop-Gericke, S. Piccinin, J. Pérez-Ramírez, B. R. Cuenya, R. Schlögl, P. Strasser, D. Teschner, T. E. Jones, Nature 2020, 587, 408.
C. Lin, J.-L. Li, X. Li, S. Yang, W. Luo, Y. Zhang, S.-H. Kim, D.-H. Kim, S. S. Shinde, Y.-F. Li, Z.-P. Liu, Z. Jiang, J.-H. Lee, Nat. Catal. 2021, 4, 1012.
C. Niether, S. Faure, A. Bordet, J. Deseure, M. Chatenet, J. Carrey, B. Chaudret, A. Rouet, Nat. Energy 2018, 3, 476.
Y. Sun, S. Sun, H. Yang, S. Xi, J. Gracia, Z. J. Xu, Adv. Mater. 2020, 32, 2003297.
T. Wu, X. Ren, Y. Sun, S. Sun, G. Xian, G. G. Scherer, A. C. Fisher, D. Mandler, J. W. Ager, A. Grimaud, J. Wang, C. Shen, H. Yang, J. Gracia, H.-J. Gao, Z. J. Xu, Nat. Commun. 2021, 12, 3634.
F. A. Garcés-Pineda, M. Blasco-Ahicart, D. Nieto-Castro, N. López, J. R. Galán-Mascarós, Nat. Energy 2019, 4, 519.
X. Ren, T. Wu, Y. Sun, Y. Li, G. Xian, X. Liu, C. Shen, J. Gracia, H.-J. Gao, H. Yang, Z. J. Xu, Nat. Commun. 2021, 12, 2608.
T. Dietl, Nat. Mater. 2010, 9, 965.
Y. Yao, S. Hu, W. Chen, Z.-Q. Huang, W. Wei, T. Yao, R. Liu, K. Zang, X. Wang, G. Wu, W. Yuan, T. Yuan, B. Zhu, W. Liu, Z. Li, D. He, Z. Xue, Y. Wang, X. Zheng, J. Dong, C.-R. Chang, Y. Chen, X. Hong, J. Luo, S. Wei, W.-X. Li, P. Strasser, Y. Wu, Y. Li, Nat. Catal. 2019, 2, 304.
Z. Zhuang, Y. Wang, C.-Q. Xu, S. Liu, C. Chen, Q. Peng, Z. Zhuang, H. Xiao, Y. Pan, S. Lu, R. Yu, W.-C. Cheong, X. Cao, K. Wu, K. Sun, Y. Wang, D. Wang, J. Li, Y. Li, Nat. Commun. 2019, 10, 4875.
S. Hao, M. Liu, J. Pan, X. Liu, X. Tan, N. Xu, Y. He, L. Lei, X. Zhang, Nat. Commun. 2020, 11, 5368.
L. Cao, Q. Luo, J. Chen, L. Wang, Y. Lin, H. Wang, X. Liu, X. Shen, W. Zhang, W. Liu, Z. Qi, Z. Jiang, J. Yang, T. Yao, Nat. Commun. 2019, 10, 4849.
X. Miao, L. Zhang, L. Wu, Z. Hu, L. Shi, S. Zhou, Nat. Commun. 2019, 10, 3809.
D. Wu, K. Kusada, S. Yoshioka, T. Yamamoto, T. Toriyama, S. Matsumura, Y. Chen, O. Seo, J. Kim, C. Song, S. Hiroi, O. Sakata, T. Ina, S. Kawaguchi, Y. Kubota, H. Kobayashi, H. Kitagawa, Nat. Commun. 2021, 12, 1145.
Y. Wen, P. Chen, L. Wang, S. Li, Z. Wang, J. Abed, X. Mao, Y. Min, C. T. Dinh, P. D. Luna, R. Huang, L. Zhang, L. Wang, L. Wang, R. J. Nielsen, H. Li, T. Zhuang, C. Ke, O. Voznyy, Y. Hu, Y. Li, W. A. Goddard Iii, B. Zhang, H. Peng, E. H. Sargent, J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 6482.
E. Torun, C. M. Fang, G. A. de Wijs, R. A. de Groot, J. Phys. Chem. C 2013, 117, 6353.
P. Sharma, A. Gupta, K. V. Rao, F. J. Owens, R. Sharma, R. Ahuja, J. M. O. Guillen, B. Johansson, G. A. Gehring, Nat. Mater. 2003, 2, 673.
Y. Matsumoto, M. Murakami, T. Shono, T. Hasegawa, T. Fukumura, M. Kawasaki, P. Ahmet, T. Chikyow, S.-y. Koshihara, H. Koinuma, Science 2001, 291, 854.
D. Von Dreifus, A. J. A. de Oliveira, A. V. do Rosario, E. C. Pereira, J. Supercond. Novel Magn. 2013, 26, 2319.
J. E. Ortmann, J. Y. Liu, J. Hu, M. Zhu, J. Peng, M. Matsuda, X. Ke, Z. Q. Mao, Sci. Rep. 2013, 3, 2950.
S. Chen, H. Huang, P. Jiang, K. Yang, J. Diao, S. Gong, S. Liu, M. Huang, H. Wang, Q. Chen, ACS Catal. 2020, 10, 1152.
X. Cui, P. Ren, C. Ma, J. Zhao, R. Chen, S. Chen, N. P. Rajan, H. Li, L. Yu, Z. Tian, D. Deng, Adv. Mater. 2020, 32, 1908126.
J. Su, Y. Yang, G. Xia, J. Chen, P. Jiang, Q. Chen, Nat. Commun. 2017, 8, 14969.
T. Harano, G. Shibata, K. Ishigami, Y. Takashashi, V. K. Verma, V. R. Singh, T. Kadono, A. Fujimori, Y. Takeda, T. Okane, Y. Saitoh, H. Yamagami, T. Koide, H. Yamada, A. Sawa, M. Kawasaki, Y. Tokura, A. Tanaka, Appl. Phys. Lett. 2013, 102, 222404.
M. Retuerto, L. Pascual, F. Calle-Vallejo, P. Ferrer, D. Gianolio, A. G. Pereira, Á. García, J. Torrero, M. T. Fernández-Díaz, P. Bencok, M. A. Peña, J. L. G. Fierro, S. Rojas, Nat. Commun. 2019, 10, 2041.
Z. Wang, S.-M. Xu, Y. Xu, L. Tan, X. Wang, Y. Zhao, H. Duan, Y.-F. Song, Chem. Sci. 2019, 10, 378.
C. J. Pelliccione, E. V. Timofeeva, J. P. Katsoudas, C. U. Segre, J. Phys. Chem. C 2013, 117, 18904.
J. Shan, C. Ye, C. Zhu, J. Dong, W. Xu, L. Chen, Y. Jiao, Y. Jiang, L. Song, Y. Zhang, M. Jaroniec, Y. Zhu, Y. Zheng, S. Qiao, J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 23214.
S. D. Giri, A. Sarkar, J. Electrochem. Soc. 2016, 163, H252.
Y. Qin, T. Yu, S. Deng, X. Zhou, D. Lin, Q. Zhang, Z. Jin, D. Zhang, Y. He, H. Qiu, L. He, F. Kang, K. Li, T. Zhang, Nat. Commun. 2022, 13, 3784.
W. Cheng, X. Zhao, H. Su, F. Tang, W. Che, H. Zhang, Q. Liu, Nat. Energy 2019, 4, 115.
Z. H. Zhang, X. Wang, J. B. Xu, S. Muller, C. Ronning, Q. Li, Nat. Nanotechnol. 2009, 4, 523.
C. N. Wu, S. Y. Huang, W. C. Lee, Y. H. Chang, T. S. Wu, Y. L. Soo, M. Hong, J. Kwo, Appl. Phys. Lett. 2012, 101, 162403.
T. Burnus, Z. Hu, H. H. Hsieh, V. L. J. Joly, P. A. Joy, M. W. Haverkort, H. Wu, A. Tanaka, H. J. Lin, C. T. Chen, L. H. Tjeng, Phys. Rev. B 2008, 77, 125124.
Y.-Y. Yin, M. Liu, J.-H. Dai, X. Wang, L. Zhou, H. Cao, C. dela Cruz, C.-T. Chen, Y. Xu, X. Shen, R. Yu, J. A. Alonso, A. Muñoz, Y.-F. Yang, C. Jin, Z. Hu, Y. Long, Chem. Mater. 2016, 28, 8988.
N. Hollmann, Z. Hu, T. Willers, L. Bohatý, P. Becker, A. Tanaka, H. H. Hsieh, H. J. Lin, C. T. Chen, L. H. Tjeng, Phys. Rev. B 2010, 82, 184429.
A. Amorese, B. Leedahl, M. Sundermann, H. Gretarsson, Z. Hu, H. J. Lin, C. T. Chen, M. Schmidt, H. Borrmann, Y. Grin, A. Severing, M. W. Haverkort, L. H. Tjeng, Phys. Rev. X 2021, 11, 011002.
R. K. Sahu, Z. Hu, M. L. Rao, S. S. Manoharan, T. Schmidt, B. Richter, M. Knupfer, M. Golden, J. Fink, C. M. Schneider, Phys. Rev. B 2002, 66, 144415.
M. A. Hossain, Z. Hu, M. W. Haverkort, T. Burnus, C. F. Chang, S. Klein, J. D. Denlinger, H. J. Lin, C. T. Chen, R. Mathieu, Y. Kaneko, Y. Tokura, S. Satow, Y. Yoshida, H. Takagi, A. Tanaka, I. S. Elfimov, G. A. Sawatzky, L. H. Tjeng, A. Damascelli, Phys. Rev. Lett. 2008, 101, 016404.
S. Agrestini, C. Y. Kuo, K. T. Ko, Z. Hu, D. Kasinathan, H. B. Vasili, J. Herrero-Martin, S. M. Valvidares, E. Pellegrin, L. Y. Jang, A. Henschel, M. Schmidt, A. Tanaka, L. H. Tjeng, Phys. Rev. B 2017, 96, 161107.
S. Agrestini, Z. Hu, C. Y. Kuo, M. W. Haverkort, K. T. Ko, N. Hollmann, Q. Liu, E. Pellegrin, M. Valvidares, J. Herrero-Martin, P. Gargiani, P. Gegenwart, M. Schneider, S. Esser, A. Tanaka, A. C. Komarek, L. H. Tjeng, Phys. Rev. B 2015, 91, 075127.
B. T. Thole, P. Carra, F. Sette, G. van der Laan, Phys. Rev. Lett. 1992, 68, 1943.
P. Carra, B. T. Thole, M. Altarelli, X. Wang, Phys. Rev. Lett. 1993, 70, 694.
C. Piamonteze, P. Miedema, F. M. F. de Groot, Phys. Rev. B 2009, 80, 184410.`
A. Tanaka, T. Jo, J. Phys. Soc. Jpn. 1994, 63, 2788.
J. Zhou, L. Zhang, Y.-C. Huang, C.-L. Dong, H.-J. Lin, C.-T. Chen, L. H. Tjeng, Z. Hu, Nat. Commun. 2020, 11, 1984.
J. Kanamori, J. Phys. Chem. Solids 1959, 10, 87.
J. B. Goodenough, A. L. Loeb, Phys. Rev. 1955, 98, 391.
A. Podlesnyak, M. Russina, A. Furrer, A. Alfonsov, E. Vavilova, V. Kataev, B. Büchner, T. Strässle, E. Pomjakushina, K. Conder, D. I. Khomskii, Phys. Rev. Lett. 2008, 101, 247603.
C. Biz, M. Fianchini, J. Gracia, ACS Catal. 2021, 11, 14249.
J. Gracia, R. Sharpe, J. Munarriz, J. Catal. 2018, 361, 331.
L. Zhang, A. Cheruvathur, C. Biz, M. Fianchini, J. Gracia, Phys. Chem. Chem. Phys. 2019, 21, 2977.