差异驱动，无惧复杂！Nature子刊发表天津大学最新电催化科研成果！

文摘 2024-09-22 09:30 上海

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论文拟解决的关键挑战：

原子分散单原子(SA)和原子团簇(AC)金属材料在各个领域受到广泛关注。将单金属SA和AC扩展到多金属SA/AC复合材料，拥有巨大的科技潜力，但也大大增加了合成难度。

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图文简介：

针对上述挑战，天津大学的丁佳教授和韩晓鹏研究员等人在Nature Communications发表论文，该团队开发了一种高效、通用的方法来合成多金属单原子和原子簇复合材料库。由于内聚能的差异，多金属单体在氮功能化碳基体上遵循能量选择聚类机制，导致多金属单原子或/和原子团簇的共生，并具有天然的位点间相互作用。利用这一机制，作者在氮功能化碳纳米盒(NCB)上构建了包含17种金属元素的40种双金属、三金属、五金属和七金属SA/AC复合材料，其中包括目前尚未合成的超高负载七金属高熵单金属原子材料。多金属SA/AC复合材料在电催化方面具有很大的应用潜力。

作者选择双金属M_SARu_AC (M = Fe/Co/Ni)来证明该库在氢电催化应用中的潜力，M_SARu_AC@NCB模型催化剂在碱性和酸性介质中均表现出优异的电催化HER性能，并赋予实用电解槽顶级的活性和耐用性。作者还通过成分改性，开发出了分别用于高效氧还原和析氧反应电催化的Fe_SAPt_AC和Cr_SAIr_AC高性能催化剂。

作者认为，该研究为探索和发现具有超复杂元素组成和混合熵的原子分散金属材料提供了新的思路。

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