Origin of Spin‐State Precise Modulation for Enhanced Oxygen Evolution Activity: Effect of Secondary Coordination Sphere

协调球 自旋态 析氧 材料科学 自旋(空气动力学) 协调数 催化作用 国家(计算机科学) 配位复合体 氧气 凝聚态物理 结晶学 纳米技术 金属 物理化学 化学 物理 离子 量子力学 热力学 计算机科学 电化学 电极 冶金 算法 生物化学
作者
Zhi Fang,Mengna Chai,Yucheng Lv,Wanting Zhao,Xinmei Hou,Yanglong Hou
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (22) 被引量:7
标识
DOI:10.1002/adfm.202315039
摘要

Abstract The process of oxygen evolution reaction (OER) is crucial for energy storage and conversion, and the spin electronic structure of catalyst significantly influences its catalytic activity. Precisely regulating the spin electronic structures of metal active centers with intermediate spin (IS) states is challenging but important. This study presents a general method for achieving spin‐state precise modulation by altering the secondary coordination sphere (SCS) in Fe‐substituted LaCo 1‐ x Fe x O 3 perovskites, denoted as Co 6‐ y −[Co]−Fe y ( y = 0–6). The concentration‐dependent SCSs can precisely regulate the spin state of Co 3+ from high‐spin (HS) to IS and low‐spin (LS) state by tuning the Co─O binding energy of primary coordination sphere (PCS) to ≈567 KJ mol −1 . The binding energy demonstrates a strong negative correlation with the spin state of Co 3+ , serving as a quantitative descriptor for precise spin‐state modulation. Furthermore, a universal optimal doping concentration is proposed for generating IS‐state Co 3+ with the best OER activity, ranging from 1/( m +1) to 2/( m +1) in M‐doped ACo 1‐ x M x O y system with the coordination number of m . As a proof‐of‐concept, the LaCo 7/9 Fe 2/9 O 3 with IS Co 3+ exhibits significantly enhanced OER activity, almost six times higher than the control samples (without IS Co 3+ ). These findings provide new insights into spin‐state modulation for effective OER 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
xm完成签到,获得积分10
刚刚
谦让的含海完成签到,获得积分10
刚刚
所所应助包容的剑采纳,获得10
刚刚
刚刚
1秒前
lynn_zhang发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
xh发布了新的文献求助10
2秒前
所所应助luoshi采纳,获得10
2秒前
飞龙在天完成签到 ,获得积分10
2秒前
深爱不疑完成签到,获得积分10
3秒前
知识四面八方来完成签到 ,获得积分10
3秒前
我就是我完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
heart完成签到,获得积分10
3秒前
keroro发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
pzc发布了新的文献求助10
5秒前
深爱不疑发布了新的文献求助10
6秒前
jennie完成签到 ,获得积分10
6秒前
徐徐发布了新的文献求助80
6秒前
不信慕斯完成签到,获得积分10
6秒前
Jokeypu完成签到,获得积分10
6秒前
gnr2000发布了新的文献求助30
7秒前
7秒前
song99完成签到,获得积分10
7秒前
清醒的ZY发布了新的文献求助50
7秒前
二小发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
澹台灭明发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
bkagyin应助AteeqBaloch采纳,获得10
9秒前
二二二发布了新的文献求助10
9秒前
万能图书馆应助LIU采纳,获得10
9秒前
绿麦盲区发布了新的文献求助10
9秒前
FIGGIEKIO完成签到,获得积分10
9秒前
星星发布了新的文献求助10
9秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527723
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107826
关于积分的说明 9286663
捐赠科研通 2805577
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1539998
邀请新用户注册赠送积分活动 716878
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709762