Vertical-crystalline Fe-doped β-Ni oxyhydroxides for highly active and stable oxygen evolution reaction

过电位 析氧 掺杂剂 材料科学 兴奋剂 化学工程 过渡金属 催化作用 价(化学) 纳米晶 密度泛函理论 电化学 化学 纳米技术 物理化学 光电子学 计算化学 有机化学 工程类 生物化学 电极
作者
Byeongyoon Kim,Mrinal Kanti Kabiraz,Jaewan Lee,Changhyeok Choi,Hionsuck Baik,Yousung Jung,Hyung‐Suk Oh,Sang‐Il Choi,Kwangyeol Lee
出处
期刊:Matter [Elsevier BV]
卷期号:4 (11): 3585-3604 被引量:39
标识
DOI:10.1016/j.matt.2021.09.003
摘要

The layered transition metal oxyhydroxides have received increasing interest owing to the efficient energy conversion performance and material stability during the oxygen evolution reaction (OER). In particular, Fe-doped NiOOH has shown record-high OER performance in alkaline media among various catalysts. Theoretically, undercoordinated facets including Ni4+, exposed at the edges of NiOOH, were predicted to perform highly active OER. Therefore, here we suggest a rational catalyst design, a vertical-crystalline β-Fe/NiOOH layer built on faceted Fe/Ni nanocrystals, which exposes Ni4+ sites and could improve the OER performance dramatically. Electrochemical OER tests recorded the overpotential of 210 mV at a current density of 10 mA cm−2GEO and stable operation for 5 days. In situ/operando and density functional theory studies revealed that the Ni valence cycle between +2 and +4 assisted by Fe dopant is the key engine that greatly accelerates OER kinetics and that the vertical-crystalline β-Fe/NiOOH layers on Ni octahedra are stable under harsh OER conditions.

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
Sssssss完成签到,获得积分10
3秒前
Drose完成签到,获得积分10
4秒前
雪儿完成签到,获得积分10
7秒前
田様应助nyota采纳,获得30
7秒前
8秒前
9秒前
晴天完成签到 ,获得积分10
9秒前
blenx完成签到,获得积分10
14秒前
Hello应助仰望苍穹采纳,获得10
15秒前
CC发布了新的文献求助30
15秒前
英勇夏旋发布了新的文献求助10
15秒前
17秒前
queky完成签到,获得积分20
19秒前
小蘑菇应助superking采纳,获得30
20秒前
怡然访云完成签到,获得积分10
21秒前
英勇夏旋完成签到,获得积分10
22秒前
25秒前
苹果姐完成签到 ,获得积分10
29秒前
科研通AI6.4应助ddd采纳,获得10
29秒前
稳重的闭月完成签到,获得积分10
31秒前
小肥肉发布了新的文献求助10
31秒前
幸运小张完成签到,获得积分10
33秒前
JamesPei应助沉静从阳采纳,获得10
37秒前
努力TOP完成签到 ,获得积分10
37秒前
爆米花应助Aesias采纳,获得10
37秒前
Ttttttooooo完成签到 ,获得积分10
38秒前
39秒前
Wujt完成签到,获得积分10
40秒前
41秒前
科研通AI6.4应助秃头弟采纳,获得10
41秒前
glow发布了新的文献求助10
42秒前
43秒前
44秒前
44秒前
徐佳达发布了新的文献求助10
46秒前
48秒前
youbei发布了新的文献求助10
53秒前
54秒前
银子吃好的完成签到,获得积分10
57秒前
superking发布了新的文献求助30
58秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(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
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Health and Wellbeing for Babies and Children 800
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7545365
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9129023
关于积分的说明 19503055
捐赠科研通 7139975
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3258849
关于科研通互助平台的介绍 2426198
邀请新用户注册赠送积分活动 2247303