Reinforcing CoO Covalency via Ce(4f)─O(2p)─Co(3d) Gradient Orbital Coupling for High‐Efficiency Oxygen Evolution

过电位 析氧 材料科学 过渡金属 电化学 催化作用 化学物理 物理化学 化学 电极 生物化学
作者
Meng Li,Xuan Wang,Kun Liu,Huamei Sun,Dongmei Sun,Kai Huang,Yawen Tang,Wei Xing,Hao Li,Gengtao Fu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (30): e2302462-e2302462 被引量:351
标识
DOI:10.1002/adma.202302462
摘要

Rare-earth (RE)-based transition metal oxides (TMO) are emerging as a frontier toward the oxygen evolution reaction (OER), yet the knowledge regarding their electrocatalytic mechanism and active sites is very limited. In this work, atomically dispersed Ce on CoO is successfully designed and synthesized by an effective plasma (P)-assisted strategy as a model (P-Ce SAs@CoO) to investigate the origin of OER performance in RE-TMO systems. The P-Ce SAs@CoO exhibits favorable performance with an overpotential of only 261 mV at 10 mA cm-2 and robust electrochemical stability, superior to individual CoO. X-ray absorption spectroscopy and in situ electrochemical Raman spectroscopy reveal that the Ce-induced electron redistribution inhibits CoO bond breakage in the CoOCe unit site. Theoretical analysis demonstrates that the gradient orbital coupling reinforces the CoO covalency of the Ce(4f)─O(2p)─Co(3d) unit active site with an optimized Co-3d-eg occupancy, which can balance the adsorption strength of intermediates and in turn reach the apex of the theoretical OER maximum, in excellent agreement with experimental observations. It is believed that the establishment of this Ce-CoO model can set a basis for the mechanistic understanding and structural design of high-performance RE-TMO catalysts.
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
1秒前
晨曦完成签到 ,获得积分10
2秒前
trans发布了新的文献求助10
3秒前
5秒前
hahahalha完成签到,获得积分10
6秒前
靖崽完成签到,获得积分20
6秒前
ding应助zzz采纳,获得10
6秒前
ws598发布了新的文献求助10
7秒前
jia完成签到 ,获得积分10
8秒前
Fame发布了新的文献求助10
9秒前
缓慢的翅膀完成签到,获得积分10
9秒前
反对比较完成签到,获得积分10
11秒前
Hecate发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
斯文败类应助潇洒的以柳采纳,获得10
13秒前
13秒前
13秒前
Orange应助zzz采纳,获得10
14秒前
汉堡包应助HJCKYCG采纳,获得10
14秒前
patamon发布了新的文献求助10
15秒前
赫连涵柏完成签到,获得积分0
15秒前
15秒前
逃跑冰蓝完成签到,获得积分20
16秒前
小小眼发布了新的文献求助10
18秒前
mengzhao发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
XXXXXX发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
莉莉丝发布了新的文献求助10
22秒前
古月衣完成签到,获得积分10
22秒前
afan完成签到 ,获得积分10
22秒前
大个应助小小眼采纳,获得10
23秒前
24秒前
Jenny完成签到,获得积分10
24秒前
高高凡松发布了新的文献求助10
24秒前
青禾向暖完成签到 ,获得积分10
25秒前
大力的灵雁应助古月衣采纳,获得20
25秒前
25秒前
tomf完成签到,获得积分10
27秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Lewis’s Child and Adolescent Psychiatry: A Comprehensive Textbook Sixth Edition 2000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Austrian Economics: An Introduction 400
中国公共管理案例库案例《一梯之遥的高度》 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6226834
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8051762
关于积分的说明 16789467
捐赠科研通 5310197
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2828655
邀请新用户注册赠送积分活动 1806315
关于科研通互助平台的介绍 1665190