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Achieving High‐Performance Electrocatalytic Water Oxidation on Ni(OH)2 with Optimized Intermediate Binding Energy Enabled by S‐Doping and CeO2‐Interfacing

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作者
Xiang Chen,Xinyue Xu,Yuwen Cheng,He Liu,Dongdong Li,Yumin Da,Yongtao Li,Dongming Liu,Wei Chen
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:20 (8) 被引量:18
标识
DOI:10.1002/smll.202303169
摘要

Abstract The adsorption energy of the reaction intermediates has a crucial influence on the electrocatalytic activity. Ni‐based materials possess high oxygen evolution reaction (OER) performance in alkaline, however too strong binding of *OH and high energy barrier of the rate‐determining step (RDS) severely limit their OER activity. Herein, a facile strategy is shown to fabricate novel vertical nanorod‐like arrays hybrid structure with the interface contact of S‐doped Ni(OH) 2 and CeO 2 in situ grown on Ni foam (S‐Ni(OH) 2 /CeO 2 /NF) through a one‐pot route. The alcohol molecules oxidation reaction experiments and theoretical calculations demonstrate that S‐doping and CeO 2 ‐interfacing significantly modulate the binding energies of OER intermediates toward optimal value and reduce the energy barrier of the RDS, contributing to remarkable OER activity for S‐Ni(OH) 2 /CeO 2 /NF with an ultralow overpotential of 196 mV at 10 mA cm −2 and long‐term durability over 150 h for the OER. This work offers an efficient doping and interfacing strategy to tune the binding energy of the OER intermediates for obtaining high‐performance electrocatalysts.
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