Clever fusion of structure and function: A coupled sulfurization-driven OER performance study based on ZIF-67 nanoparticles and NiMoO4 nanorods

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作者
Weidong Liu,Jie Bai,Yaqiong Gong
出处
期刊:Journal of Alloys and Compounds [Elsevier BV]
卷期号:973: 172833-172833 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.jallcom.2023.172833
摘要

Hydrogen fuel cells (HFCs) and water electrolysis are emerging clean energy technologies that can alleviate the problems of environmental pollution and energy shortage. Oxygen Extraction Reaction (OER) is a slow four-electron transfer process with a high energy barrier, and often regarded as the bottleneck of a series of clean energy technologies. In this paper, NiMoO4 nanorods (denoted as NMO) were in situ grown on nickel foam substrate, and then ZIF-67 nanoparticles were assembled onto NiMoO4 nanorods (denoted as NMO@ZIF-67). Finally, the surface layers of NiMoO4 nanorods and ZIF-67 nanoparticles were vulcanized by hydrothermal treatment for 6 h to obtain the catalyst NiMoO4@NiMoCo-S-6 (denoted as NMO@NMC-S-6). In 1 M KOH aqueous solution, NMO@NMC-S-6 exhibited excellent electrochemical performance, only 176 mV and 243 mV overpotentials were required at current densities of 10 and 100 mA cm-2, respectively, and Tafel slope of NMO@NMC-S-6 is 24.81 mV dec-1. In addition, benefitting from the combined structure of nanorods and nanoparticles effectively prevented nanoparticles aggregation and enhanced its own structure and transport channel stability, NMO@NMC-S-6 showed remarkable stability in 20 h electrochemical test. This work brings a reference orientation for constructing cost-efficient alkaline OER catalyst through structure combination strategy.
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