Electronic modulation of oxygen evolution on metal doped NiFe layered double hydroxides

层状双氢氧化物 析氧 材料科学 兴奋剂 分解水 催化作用 电化学 密度泛函理论 无机化学 过渡金属 化学工程 金属 化学 电极 物理化学 计算化学 冶金 光电子学 工程类 光催化 生物化学
作者
Xiaomeng Liu,Xing Fan,Hui Huang,Haiping Lin,Jianzhi Gao
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:587: 385-392 被引量:48
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2020.12.023
摘要

The bottleneck of electrochemical water splitting is the sluggish kinetics of oxygen evolution reaction (OER). Layered double hydroxides (LDHs) have been proposed as active and affordable electrocatalysts in OER. It has been reported that the activity of LDHs can be effectively tuned by doping of other metals. Despite previous experimental synthesis and improved catalytic performance, the in-depth OER mechanism on metal doped LDHs remains ambiguous. In the present work, transition metals (Cr, Mn and Co) doped NiFe LDHs were designed to investigate the doping effect in OER by both experimental analysis and density functional theory calculations. Based on experimental results, the intrinsic OER activity is Cr-NiFe LDHs > Co-NiFe LDHs > Mn-NiFe LDHs > NiFe LDHs, while the enhanced catalytic performance upon doping can be attributed to the interface effect, which results in the tuning of the binding energies of the intermediate states in OER.
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