規制された欠陥構造と電子相互作用を調整した高エントロピー工学による三機能電気触媒の活性部位

規制された欠陥構造と電子相互作用を持つ高エントロピー合金ナノ粒子（HEAN）は、多機能触媒の構築に向けた指針を示します。しかし、HEANの多機能電気触媒における活性部位と微細構造–活性の関係はほとんど報告されていません。本研究では、マルチウォールカーボンナノチューブ上に分散したHEAN（HEAN/CNT）をジュール加熱によって調製し、酸素の還元、酸素の進展、水素の進展反応に対する三機能電気触媒のメカニズムを説明します。HEAN/CNTは、亜鉛–空気電池において220時間で0.8Vの電圧ウィンドウを維持し、比類なき安定性を誇ります。また、水の電気分解を20時間行ってもその性能は低下せず、卓越した耐久性と信頼性を示します。さらに、HEAN/CNTの欠陥構造と電子相互作用の固有特性が詳細に調査されます。異なる条件下におけるHEAN/CNTの三機能電気触媒の電気触媒メカニズムは、in situモニタリングと理論計算によって特定されます。一方で、HEANの三機能電気触媒における活性部位の電子相互作用と適応的調整は、密度汎関数理論によってさらに検証されました。これらの発見は、低コストの多機能高エントロピー電気触媒の設計に向けた独自のアイデアを提供する可能性があります。