第一作者：Yaoxing Wang，Yang Zhang，Pengyu Xing
熵合金纳米粒子结合了多种元素的优势，因此成为具有前景的电催化剂。但是目前合成得到的高熵合金纳米粒子催化剂通常与导电基底之间形成的界面较差，这影响了高熵合金纳米催化剂长寿命催化和能源转化。本论文研究了高熵合金纳米粒子（HEAs）在电催化中的应用，特别是针对析氢反应（HER）。研究者们报道了一种由五种元素（PtNiCoFeCu）组成的HEAs，通过焦耳热合成（2060 K，2秒）和快速淬火处理，自封装在活化碳化木材（ACW）中，实现了高活性和高耐久性的电催化。这种自封装结构显著增强了HEAs与ACW之间的界面稳定性，使得HEAs@ACW在10 mA cm-2的电流密度下仅需要7 mV的过电位，并且在500小时的稳定性测试中几乎没有衰减，优于大多数已报道的电催化剂。图1：焦耳热和快速淬火处理合成HEAs@ACW的示意图和机制。图2：焦耳热和快速淬火处理合成HEAs@ACW的形貌表征。本研究开发的高熵合金纳米粒子自封装在碳化木材中的电催化剂，通过缺陷驱动的表面工程策略，显著提高了电催化剂的活性和稳定性。实验结果表明，该电催化剂在10 mA cm-2的电流密度下仅需7 mV的过电位，并在500小时的稳定性测试中表现出极低的衰减，展示了其在能量存储和转换应用中的潜力。此外，通过理论计算，研究者们揭示了高熵配置的协同效应可以降低水分子和氢中间体吸附的能垒，从而显著提高HER活性。这项工作为设计和制造用于氢经济中的高效能量存储和转换应用的电催化剂提供了新的思路。标题：Self-Encapsulation of High-Entropy Alloy Nanoparticles Inside Carbonized Wood for Highly Durable ElectrocatalysisDOI：10.1002/adma.202402391
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