Self-sacrificial reconstruction of MoO42− intercalated NiFe LDH/Co2P heterostructures enabling interfacial synergies and oxygen vacancies for triggering oxygen evolution reaction

析氧 化学工程 材料科学 氧气 异质结 纳米技术 无机化学 化学 电极 物理化学 电化学 光电子学 有机化学 工程类
作者
Yonghao Gan,Ye Ying,Xiaoping Dai,Xueli Yin,Yihua Cao,Run Cai,Xin Zhang
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:629: 896-907 被引量:25
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2022.09.125
摘要

Exploring high-efficiency electrocatalysts for oxygen evolution reaction (OER) is one of the most important concerns to produce hydrogen in water electrolysis. Herein, the FNM/Co2P-0.4 heterostructure was designed as an electrocatalyst for the OER process by the combination of MoO42- intercalating NiFe LDH and Co2P on nickel foam (NF). The surface reconstruction and MoO42- leaching can induce the conversion of Co2P and NiFe LDH on FNM/Co2P-0.4 to generate Co/NiOOH with more oxygen vacancies. Beyond, CoOOH and NiOOH can also synergize to reduce the energy barrier of OER, optimize conductivity, and improve stability. The surface reconstruction and the formation of OOH⁎ were further unveiled by in-situ UV-vis absorption spectra and Fourier-transformed alternative current voltammetry (FTACV). The integration of interfacial synergies and oxygen vacancies can facilitate the adsorption/desorption of intermediates, regulate the d-band center, and expose more active sites. And as a result, FNM/Co2P-0.4 shows a significant low overpotential (240 mV) at 50 mA cm-2, a small Tafel (74 mV dec-1), low activation energy (Ea) and remarkable durability. This work provides a new pathway to improve the OER performance by using interfacial synergies and rich oxygen vacancies derived from the self-sacrificial reconstruction of heterostructured electrocatalysts.
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