High-spin Co3+ in cobalt oxyhydroxide for efficient water oxidation

材料科学 算法 计算机科学
作者
Xin Zhang,Haoyin Zhong,Qi Zhang,Qihan Zhang,Chao Wu,Junchen Yu,Yifan Ma,Hang An,Hao Wang,Yiming Zou,Caozheng Diao,Jingsheng Chen,Zhi Gen Yu,Shibo Xi,Xiaopeng Wang,Junmin Xue
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:15 (1) 被引量:15
标识
DOI:10.1038/s41467-024-45702-4
摘要

Abstract Cobalt oxyhydroxide (CoOOH) is a promising catalytic material for oxygen evolution reaction (OER). In the traditional CoOOH structure, Co 3+ exhibits a low-spin state configuration ( $${t}_{2{{{{{\rm{g}}}}}}}^{6}{e}_{{{{{{\rm{g}}}}}}}^{0}$$ t 2 g 6 e g 0 ), with electron transfer occurring in face-to-face $${t}_{2{{{{{\rm{g}}}}}}}^{*}$$ t 2 g * orbitals. In this work, we report the successful synthesis of high-spin state Co 3+ CoOOH structure, by introducing coordinatively unsaturated Co atoms. As compared to the low-spin state CoOOH, electron transfer in the high-spin state CoOOH occurs in apex-to-apex $${e}_{{{{{{\rm{g}}}}}}}^{*}$$ e g * orbitals, which exhibits faster electron transfer ability. As a result, the high-spin state CoOOH performs superior OER activity with an overpotential of 226 mV at 10 mA cm −2 , which is 148 mV lower than that of the low-spin state CoOOH. This work emphasizes the effect of the spin state of Co 3+ on OER activity of CoOOH based electrocatalysts for water splitting, and thus provides a new strategy for designing highly efficient electrocatalysts.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Shining完成签到,获得积分10
1秒前
哒哒完成签到,获得积分10
1秒前
tzk发布了新的文献求助10
1秒前
轻松雁蓉发布了新的文献求助10
2秒前
咕噜咕噜完成签到 ,获得积分10
2秒前
丘比特应助大力蚂蚁采纳,获得10
3秒前
gulu完成签到,获得积分10
3秒前
无花果应助库洛洛采纳,获得10
3秒前
LJB完成签到 ,获得积分10
3秒前
爆米花应助不爱干饭采纳,获得10
3秒前
今天不学习明天变垃圾完成签到,获得积分10
3秒前
zuojuan完成签到,获得积分10
4秒前
木木给木木的求助进行了留言
4秒前
4秒前
luke发布了新的文献求助10
5秒前
牟百完成签到,获得积分10
6秒前
maozl完成签到 ,获得积分10
6秒前
安益平发布了新的文献求助10
6秒前
hh完成签到,获得积分10
7秒前
JXC完成签到,获得积分10
7秒前
水煮蛋完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
义气高丽完成签到 ,获得积分10
8秒前
nengzou完成签到 ,获得积分10
8秒前
huben完成签到,获得积分10
8秒前
BingoTang完成签到,获得积分10
8秒前
LOST发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
青蛙十字绣00700完成签到,获得积分10
8秒前
火星上曼冬完成签到,获得积分10
9秒前
Z女士发布了新的文献求助10
9秒前
田様应助Zn采纳,获得10
10秒前
10秒前
从容的饭桶完成签到,获得积分10
11秒前
侠医2012完成签到,获得积分10
11秒前
无情的友容完成签到 ,获得积分10
12秒前
erhgbw应助槿裡采纳,获得10
12秒前
13秒前
zs1234发布了新的文献求助10
13秒前
ss13l完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Foreign Policy of the French Second Empire: A Bibliography 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3147236
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2798534
关于积分的说明 7829576
捐赠科研通 2455246
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1306655
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627883
版权声明 601567