Defect‐Induced Atomic Arrangement in CoFe Bimetallic Heterostructures with Boosted Oxygen Evolution Activity

过电位 塔菲尔方程 双金属片 材料科学 析氧 三元运算 尖晶石 异质结 氧化物 催化作用 电子转移 扩展X射线吸收精细结构 氧化钴 化学工程 金属 化学 吸收光谱法 物理化学 电极 光电子学 电化学 工程类 程序设计语言 冶金 物理 量子力学 生物化学 计算机科学
作者
Lingxia Zheng,Weiqing Ye,Zhefei Zhao,Zhuoqing Lv,Xiaowei Shi,Qi Wu,Xiaosheng Fang,Huajun Zheng
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:19 (9) 被引量:28
标识
DOI:10.1002/smll.202205092
摘要

Three CoFe-bimetallic oxides with different compositions (termed as CoFeOx -A/N/H) are prepared by thermally treating metal-organic-framework (MOF) precursors under different atmospheres (air, N2, and NaBH4 /N2 ), respectively. With the aid of vast oxygen vacancies (Ov ), cobalt at tetrahedral sites (Co2+ (Th)) in spinel Co3 O4 is diffused into interstitial octahedral sites (Oh) to form rocksalt CoO and ternary oxide CoFe2 O4 has been induced to give the unique defective CoO/CoFe2 O4 heterostructure. The resultant CoFeOx -H exhibits superb electrocatalytic activity toward water oxidation: overpotential at 10 mA cm-2 is 192 mV, which is 122 mV smaller than that of CoFeOx -A. The smaller Tafel slope (42.53 mV dec-1 ) and higher turnover frequency (785.5 h-1 ) suggest fast reaction kinetics. X-ray absorption spectroscopy, ex situ characterizations, and theoretical calculations reveal that defect engineering effectively tunes the electronic configuration to a more active state, resulting in the greatly decreased binding energy of oxo intermediates, and consequently much lower catalytic overpotential. Moreover, the construction of hetero-interface in CoFeOx -H can provide rich active sites and promote efficient electron transfer. This work may shed light on a comprehensive understanding of the modulation of electron configuration of bimetallic oxides and inspire the smart design of high-performance electrocatalysts.

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
1秒前
大个应助壮观溪流采纳,获得10
1秒前
tt发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
樊小雾完成签到,获得积分10
2秒前
小蘑菇应助廾匸采纳,获得10
3秒前
3秒前
慕青应助激动的小笼包采纳,获得10
4秒前
英俊雅绿发布了新的文献求助20
5秒前
5秒前
momo应助bodhi采纳,获得10
5秒前
6秒前
开心嘞奇迹完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
充电宝应助zoe采纳,获得10
7秒前
YY完成签到,获得积分10
8秒前
fann完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
小莲完成签到,获得积分10
9秒前
ask关注了科研通微信公众号
10秒前
10秒前
Juid发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
HongqiZhang发布了新的文献求助30
11秒前
sanvva应助Zzz采纳,获得80
11秒前
12秒前
团团发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
13秒前
13秒前
14秒前
艺阳发布了新的文献求助10
14秒前
科研通AI6.2应助cao采纳,获得10
14秒前
alucard55发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
molihuakai应助殷子安采纳,获得10
15秒前
飞快的河马完成签到,获得积分10
15秒前
充电宝应助MYYSJ采纳,获得10
16秒前
高分求助中
GL 2 A method for assessing the in-place cleanability of food processing equipment, Fourth Edition, December 2023 3000
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
类器官构建与应用:从基础到前沿 500
Petrology and Plate Tectonics,2025 500
Optical Coating Design with the Essential Macleod 400
A revision of Limenitis helmanni and its related species (Nymphalidae) from Central and South China 400
Moore's Clinically Oriented Anatomy 10th Edition 400
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6792936
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8513437
关于积分的说明 18130534
捐赠科研通 6104304
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3023096
邀请新用户注册赠送积分活动 1999622
关于科研通互助平台的介绍 1989177