Combustion Growth of NiFe Layered Double Hydroxide for Efficient and Durable Oxygen Evolution Reaction

材料科学 析氧 燃烧 电化学 氧气 氢氧化物 化学工程 层状双氢氧化物 无机化学 电极 有机化学 化学 物理化学 工程类
作者
Yu Zhou,Jinqiang Gao,Min Ju,Yanpeng Chen,Haifeng Yuan,Simeng Li,Jinlong Li,Dongxuan Guo,Mei Hong,Shihe Yang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:16 (22): 28526-28536 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acsami.4c03766
摘要

NiFe layered double hydroxide (LDH) with abundant heterostructures represents a state-of-the-art electrocatalyst for the alkaline oxygen evolution reaction (OER). Herein, NiFe LDH/Fe2O3 nanosheet arrays have been fabricated by facile combustion of corrosion-engineered NiFe foam (NFF). The in situ grown, self-supported electrocatalyst exhibited a low overpotential of 248 mV for the OER at 50 mA cm–2, a small Tafel slope of 31 mV dec–1, and excellent durability over 100 h under the industrial benchmarking 500 mA cm–2 current density. A balanced Ni and Fe composition under optimal corrosion and combustion contributed to the desirable electrochemical properties. Comprehensive ex-situ analyses and operando characterizations including Fourier-transformed alternating current voltammetry (FTACV) and in situ Raman demonstrate the beneficial role of modulated interfacial electron transfer, dynamic atomic structural transformation to NiOOH, and the high-valence active metal sites. This study provides a low-cost and easy-to-expand way to synthesize efficient and durable electrocatalysts.
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