Heterogeneous ultra-thin FeCo-LDH@Co(OH)2 nanosheets facilitated electrons transfer for oxygen evolution reaction

析氧 X射线光电子能谱 电子转移 电催化剂 咪唑酯 分解水 材料科学 价(化学) 化学工程 催化作用 化学 光化学 无机化学 电化学 物理化学 电极 生物化学 光催化 工程类 有机化学
作者
Xiàn Yáng,Jun Cheng,Xu Yang,Hao Li,Weifeng Tu,Junhu Zhou
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:472: 145076-145076 被引量:31
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.145076
摘要

Developing cost efficient, robust, non-precious metal electrocatalysts for oxygen evolution reaction (OER) is a significant challenge in water splitting for renewable energy conversion. A novel electrocatalyst of heterogeneous ultra-thin FeCo-LDH@Co(OH)2 nanosheets derived from 2D Zeolitic imidazolate framework facilitated electrons transfer for OER. DFT calculation revealed that heterogeneous interfaces reduced adsorption energy barriers of intermediates in rate-determining step of OER. The CoOOH with higher CoIII valence state derived from surface reconstruction, which was detected via in-situ Raman spectroscopy, activated O ions to provide higher intrinsic activity. XPS results confirmed that electrons transfer from Co(OH)2 to FeCo-LDH accelerated alkaline OER kinetics. The FeCo-LDH@Co(OH)2–0.5 exhibited low overpotentials of 230 mV at 10 mA cm−2 and maintained long durability for 300 h. This study opened up a new method for design and synthesis of ultrathin LDHs electrocatalysts.
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