Amorphous hetero-structure iron/cobalt oxyhydroxide with atomic dispersed palladium for oxygen evolution reaction

无定形固体 材料科学 析氧 氧气 化学工程 冶金 无机化学 化学 催化作用 结晶学 物理化学 有机化学 电化学 电极 工程类
作者
Shuai Yang,Lu Lu,Peng Zhan,Zhihao Si,Leyi Chen,Yan Zhuang,Peiyong Qin
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier BV]
卷期号:355: 124213-124213 被引量:13
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2024.124213
摘要

The activity of iron oxyhydroxides (FeOOH) in oxygen evolution reaction (OER) is limited by its poor conductivity and the high energy barrier in the rate-determining step. Herein, we report the immobilization of atomic dispersed Pd species on Co doped FeOOH, realizing the preparation of amorphous hetero-structure FeCoaOOH-Pdb. In the case of Co/Fe of 0.68 and Pd/Fe of 0.026, the coexisting structure of nanorods and nanospheres with appropriate oxygen vacancies and unsaturated active centers increases the number of active sites and enhances the intrinsic activity of the electrocatalyst. The density functional theory results uncover that the FeCo0.68OOH-Pd0.026 optimizes the binding energies of ⁎O and ⁎OOH, and accelerates the OER kinetics. The rationally designed FeCo0.68OOH-Pd0.026 exhibits excellent OER activity and reliability, manifesting a Tafel slope of 37.5 mV dec-1, a low overpotential of 265.1 mV at 10 mA cm-2, which has the potential to realize the large-scale implementation of water splitting.
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