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
汉堡包应助Nuyoah采纳,获得10
刚刚
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
温暖的问候完成签到,获得积分0
2秒前
李思超完成签到 ,获得积分10
2秒前
共享精神应助he采纳,获得10
2秒前
zhengzhao完成签到,获得积分10
2秒前
小曹医生完成签到,获得积分10
2秒前
思源应助贺雪采纳,获得10
3秒前
4秒前
zeng完成签到,获得积分10
4秒前
梓榆完成签到 ,获得积分10
4秒前
9182完成签到,获得积分10
5秒前
飞快的蛋完成签到,获得积分0
6秒前
frank完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
Tasia完成签到 ,获得积分10
7秒前
hbsand完成签到,获得积分10
7秒前
hzy完成签到,获得积分10
7秒前
程晓研完成签到 ,获得积分10
7秒前
sixseven完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
爱笑的枫叶完成签到,获得积分10
9秒前
zzzzzdz完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
酷小裤完成签到,获得积分10
9秒前
研友_VZG7GZ应助健康的绮晴采纳,获得10
9秒前
saxg_hu完成签到,获得积分10
9秒前
NiL完成签到,获得积分10
9秒前
端庄向雁完成签到 ,获得积分10
10秒前
gy关闭了gy文献求助
10秒前
123完成签到,获得积分10
10秒前
一只住在海边的猫完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
111发布了新的文献求助10
11秒前
Oct_Y完成签到,获得积分10
12秒前
小美最棒完成签到,获得积分10
12秒前
黑色卡布奇诺完成签到,获得积分10
12秒前
李梦媛发布了新的文献求助10
12秒前
大力的灵雁应助负责觅山采纳,获得30
13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
Burger's Medicinal Chemistry, Drug Discovery and Development, Volumes 1 - 8, 8 Volume Set, 8th Edition 1800
Cronologia da história de Macau 1600
Contemporary Debates in Epistemology (3rd Edition) 1000
International Arbitration Law and Practice 1000
文献PREDICTION EQUATIONS FOR SHIPS' TURNING CIRCLES或期刊Transactions of the North East Coast Institution of Engineers and Shipbuilders第95卷 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
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 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6159220
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7987423
关于积分的说明 16599191
捐赠科研通 5267688
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2810802
邀请新用户注册赠送积分活动 1790856
关于科研通互助平台的介绍 1657996