Pivotal role of reversible NiO6 geometric conversion in oxygen evolution

氧化还原 电子转移 氧气 析氧 化学物理 化学 光化学 金属 费米能级 电化学 电子 无机化学 物理化学 电极 物理 量子力学 有机化学
作者
Xiaopeng Wang,Shibo Xi,Pengru Huang,Yonghua Du,Haoyin Zhong,Qing Wang,Armando Borgna,Yong‐Wei Zhang,Zhen‐Bo Wang,Hao Wang,Zhi Gen Yu,Wee Siang Vincent Lee,Junmin Xue
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:611 (7937): 702-708 被引量:302
标识
DOI:10.1038/s41586-022-05296-7
摘要

Realizing an efficient electron transfer process in the oxygen evolution reaction by modifying the electronic states around the Fermi level is crucial in developing high-performing and robust electrocatalysts1-3. Typically, electron transfer proceeds solely through either a metal redox chemistry (an adsorbate evolution mechanism (AEM), with metal bands around the Fermi level) or an oxygen redox chemistry (a lattice oxygen oxidation mechanism (LOM), with oxygen bands around the Fermi level), without the concurrent occurrence of both metal and oxygen redox chemistries in the same electron transfer pathway1-15. Here we report an electron transfer mechanism that involves a switchable metal and oxygen redox chemistry in nickel-oxyhydroxide-based materials with light as the trigger. In contrast to the traditional AEM and LOM, the proposed light-triggered coupled oxygen evolution mechanism requires the unit cell to undergo reversible geometric conversion between octahedron (NiO6) and square planar (NiO4) to achieve electronic states (around the Fermi level) with alternative metal and oxygen characters throughout the oxygen evolution process. Utilizing this electron transfer pathway can bypass the potential limiting steps, that is, oxygen-oxygen bonding in AEM and deprotonation in LOM1-5,8. As a result, the electrocatalysts that operate through this route show superior activity compared with previously reported electrocatalysts. Thus, it is expected that the proposed light-triggered coupled oxygen evolution mechanism adds a layer of understanding to the oxygen evolution research scene.
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
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
科研通AI5应助shengdong采纳,获得10
1秒前
xde145完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
华仔应助执着的一兰采纳,获得10
1秒前
1秒前
xy发布了新的文献求助10
2秒前
SciGPT应助biofresh采纳,获得10
2秒前
糕糕完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
xuxingxing完成签到,获得积分10
3秒前
Jasmine完成签到,获得积分10
3秒前
热爱完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
益气聪明张完成签到,获得积分10
4秒前
Akim应助稀罕你采纳,获得10
4秒前
5秒前
外向的芫完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
李健的小迷弟应助zzx采纳,获得10
6秒前
暮桉发布了新的文献求助10
6秒前
老猪佩奇完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
昏睡的灯泡完成签到,获得积分20
7秒前
曹超国发布了新的文献求助30
7秒前
猪猪hero发布了新的文献求助10
7秒前
柠A发布了新的文献求助10
7秒前
隐形曼青应助九城采纳,获得10
7秒前
华仔应助TT采纳,获得10
7秒前
drhh发布了新的文献求助10
8秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
JayeChen完成签到,获得积分10
8秒前
唐新惠完成签到 ,获得积分10
10秒前
阿呷惹发布了新的文献求助10
10秒前
所所应助pp1230采纳,获得10
11秒前
我是老大应助拾伍采纳,获得10
11秒前
皮颤发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
Statistical Methods for the Social Sciences, Global Edition, 6th edition 600
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
Walter Gilbert: Selected Works 500
An Annotated Checklist of Dinosaur Species by Continent 500
岡本唐貴自伝的回想画集 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3658616
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3220669
关于积分的说明 9736872
捐赠科研通 2929813
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1604106
邀请新用户注册赠送积分活动 756967
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 734269