AM：用于電催化二氧化碳還原的二維高熵過(guò)渡金屬二硫?qū)倩? /></section>
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高熵合金以接近相等的比例結(jié)合多種主要元素，形成巨大的組成空間，以實(shí)現(xiàn)具有一種或兩種主要元素的合金所不具備的出色功能。它們?yōu)樵O(shè)計(jì)具有出色功能的新材料提供了廣闊的組合空間，而這些功能在很大程度上仍未得到探索。

基于此，華盛頓大學(xué)圣路易斯分校Rohan Mishra和伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校Amin Salehi-Khojin等人報(bào)道了一種具有四種/五種過(guò)渡金屬的二維高熵過(guò)渡金屬二硫?qū)倩?TMDC)合金的預(yù)測(cè)、合成方法和多尺度表征。其中，具有最高構(gòu)型熵的五組分合金(MoWVNbTa)S₂可用于電催化CO₂還原為CO，該催化劑在低過(guò)電位下表現(xiàn)出極高的活性和產(chǎn)CO的高選擇性，在約為-0.8 V時(shí)，具有0.51 A cm^-2的高電流密度和58.3 s^-1的轉(zhuǎn)換頻率。

第一性原理計(jì)算表明，優(yōu)異的CO₂電還原性能是因?yàn)槎辔稽c(diǎn)催化的作用，其中原子尺度無(wú)序通過(guò)促進(jìn)具有弱CO結(jié)合的孤立過(guò)渡金屬邊緣位點(diǎn)以優(yōu)化CO解吸的限速步驟。由于這些優(yōu)異的性能，二維高熵TMDC合金提供了一個(gè)材料平臺(tái)，研究人員預(yù)計(jì)高熵TMDC合金對(duì)其他核心電催化反應(yīng)也具有高活性，并為電化學(xué)能源系統(tǒng)的進(jìn)步開(kāi)辟了新途徑。

2D high-entropy transition metal dichalcogenides for carbon dioxide electrocatalysis, Advanced Materials, 2021.?DOI: 10.1002/adma.202100347

https://doi.org/10.1002/adma.202100347

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2023年10月14日上午10:09 ? T, 頭條, 百家, 頂刊 ? 閱讀 4

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