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Modulating interfacial electronic structure of CoNi LDH nanosheets with Ti3C2T MXene for enhancing water oxidation catalysis

过电位 塔菲尔方程 析氧 催化作用 材料科学 化学工程 电导率 过渡金属 电子转移 无机化学 化学 电化学 冶金 光化学 电极 有机化学 物理化学 工程类
作者
Liuyong Hu,Minyi Li,Xiaoqian Wei,Hengjia Wang,Yu Wu,Jing Wen,Wenling Gu,Chengzhou Zhu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:398: 125605-125605 被引量:146
标识
DOI:10.1016/j.cej.2020.125605
摘要

Developing efficient nonprecious metal electrocatalysts is urgently needed to promote the sluggish kinetics of oxygen evolution reaction (OER). Transition metals-based layered double hydroxides (LDH) have been considered as highly active OER catalysts, while low conductivity and limited active site exposures hinder their further applications. Herein, CoNi LDH/Ti3C2Tx MXene is facilely constructed by using Ti3C2Tx coated nickel foam as support to load CoNi LDH through electrodeposition. Surprisingly, a significant enhancement in OER activity of pristine CoNi LDH is achieved due to the metallic conductivity and hydrophilic and electronegative surface of Ti3C2Tx. Importantly, CoNi LDH/Ti3C2Tx displays prominent OER performance and stability in alkaline medium, which exhibits a low overpotential of 257.4 mV to reach current density of 100 mA/cm2 and a small Tafel slope of 68 mV/dec. The experimental and calculated results demonstrate electron transfer from CoNi LDH to Ti3C2Tx plays a significant role in boosting OER activity by lowering the binding strength of intermediates.
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