Boosting Neutral Water Oxidation through Surface Oxygen Modulation

析氧 过电位 无机化学 电化学 催化作用 材料科学 氧化物 电解质 吸附 电解水 本体电解 电解 光化学 化学 电极 物理化学 生物化学 冶金
作者
Longsheng Zhang,Liping Wang,Yunzhou Wen,Fenglou Ni,Bo Zhang,Huisheng Peng
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:32 (31) 被引量:99
标识
DOI:10.1002/adma.202002297
摘要

Developing efficient electrocatalysts for oxygen evolution reaction (OER) in pH-neutral electrolyte is crucial for microbial electrolysis cells and electrochemical CO2 reduction. Unfortunately, the OER kinetics in neutral electrolyte is sluggish due to the low concentration of adsorbed reactants, with overpotentials of neutral OER at present much higher than that in acidic or alkaline electrolyte. Here, hydrated metal cations (Ca2+ ) are sought to be incorporated into the state-of-the-art Ru-Ir binary oxide to tailor the surface oxygen environments (lattice-oxygen and adsorbed oxygen species) for efficient neutral OER. Using a sol-gel method, ternary Ru-Ir-Ca oxides are synthesized in atomically homogenous manner, and the obtained catalyst on glassy carbon electrode achieves 10 mA cm-2 at a low overpotential of 250 mV, with no degradation for 200 h of operation. In situ X-ray absorption spectroscopy, in situ 18 O isotope-labeling differential electrochemical mass spectrometry, and 18 O isotope-labeling secondary ion mass spectroscopy studies are carried out. The results reveal that incorporation of Ca2+ can enhance the covalency of metal-oxygen bonds and the electrophilic nature of surface metal-bonded oxygen sites; and simultaneously facilitate the adsorption of water molecules on catalyst surface, which accelerates the lattice-oxygen-involved reaction, thus improving the overall OER performance of RuIrCaOx catalyst.
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
慕青应助wil采纳,获得10
1秒前
3秒前
3秒前
冯万里完成签到 ,获得积分10
3秒前
充电宝应助宋嘉新采纳,获得10
5秒前
今后应助不安海燕采纳,获得10
6秒前
txy完成签到,获得积分10
6秒前
66完成签到,获得积分10
6秒前
水知寒完成签到,获得积分10
9秒前
小小千发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
科研乐色发布了新的文献求助20
14秒前
LILI完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
奚斌完成签到,获得积分10
17秒前
小二郎应助顾长生采纳,获得10
17秒前
Lee完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
zyfqpc应助xiiin采纳,获得10
18秒前
18秒前
何求完成签到,获得积分10
19秒前
闪闪楷瑞完成签到,获得积分20
20秒前
20秒前
李健应助Zymiao采纳,获得10
20秒前
晶杰完成签到 ,获得积分10
22秒前
23秒前
董晓坤发布了新的文献求助10
25秒前
闪闪楷瑞发布了新的文献求助10
25秒前
敏感的归头完成签到,获得积分10
25秒前
LLSN完成签到 ,获得积分10
26秒前
三块石头发布了新的文献求助10
27秒前
qyang完成签到 ,获得积分10
28秒前
29秒前
luchen完成签到,获得积分10
29秒前
FashionBoy应助笑嘻嘻采纳,获得10
29秒前
30秒前
32秒前
科研乐色完成签到,获得积分10
32秒前
genoy完成签到,获得积分10
32秒前
wil发布了新的文献求助10
33秒前
高分求助中
Evolution 10000
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
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi 400
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 3147946
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2798939
关于积分的说明 7832669
捐赠科研通 2456017
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1307045
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 628043
版权声明 601620