Single‐Crystalline Ultrathin Co3O4 Nanosheets with Massive Vacancy Defects for Enhanced Electrocatalysis

过电位 材料科学 空位缺陷 塔菲尔方程 电催化剂 析氧 催化作用 溶剂热合成 纳米技术 乙二醇 化学工程 密度泛函理论 分解水 结晶学 物理化学 计算化学 电极 电化学 化学 有机化学 工程类 光催化
作者
Zhao Cai,Yongmin Bi,Enyuan Hu,Wen Liu,Nico Dwarica,Yang Tian,Xiaolin Li,Yun Kuang,Yaping Li,Xiao‐Qing Yang,Hailiang Wang,Xiaoming Sun
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:8 (3) 被引量:541
标识
DOI:10.1002/aenm.201701694
摘要

Abstract The role of vacancy defects is demonstrated to be positive in various energy‐related processes. However, introducing vacancy defects into single‐crystalline nanostructures with given facets and studying their defect effect on electrocatalytic properties remains a great challenge. Here this study deliberately introduces oxygen defects into single‐crystalline ultrathin Co 3 O 4 nanosheets with O‐terminated {111} facets by mild solvothermal reduction using ethylene glycol under alkaline condition. As‐prepared defect‐rich Co 3 O 4 nanosheets show a low overpotential of 220 mV with a small Tafel slope of 49.1 mV dec −1 for the oxygen evolution reaction (OER), which is among the best Co‐based OER catalysts to date and even more active than the state‐of‐the‐art IrO 2 catalyst. Such vacancy defects are formed by balancing with reducing environments under solvothermal conditions, but are surprisingly stable even after 1000 cycles of scanning under OER working conditions. Density functional theory plus U calculation attributes the enhanced performance to the oxygen vacancies and consequently exposed second‐layered Co metal sites, which leads to the lowered OER activation energy of 2.26 eV and improved electrical conductivity. This mild solvothermal reduction concept opens a new door for the understanding and future designing of advanced defect‐based electrocatalysts.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
称心的猫咪完成签到 ,获得积分20
1秒前
llm完成签到,获得积分10
1秒前
zxl发布了新的文献求助10
3秒前
动听白风完成签到,获得积分10
5秒前
顾矜应助瓦洛佳小神采纳,获得10
5秒前
科研通AI6.1应助hmz采纳,获得10
6秒前
聪慧雪糕发布了新的文献求助10
7秒前
碗碗发布了新的文献求助20
7秒前
ning完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
发财完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
潇洒的钥匙完成签到,获得积分10
9秒前
慕青应助sansan采纳,获得10
10秒前
12秒前
12秒前
yahonyoyoyo发布了新的文献求助10
12秒前
14秒前
14秒前
15秒前
大气月饼完成签到 ,获得积分10
15秒前
Hello应助拒绝去偏旁采纳,获得10
17秒前
17秒前
舒苏发布了新的文献求助10
17秒前
nnn发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
TTttTt完成签到,获得积分10
19秒前
科研通AI6.2应助aliu采纳,获得10
19秒前
20秒前
20秒前
江屿发布了新的文献求助20
21秒前
龚成明发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
zxl关闭了zxl文献求助
22秒前
22秒前
ice发布了新的文献求助10
23秒前
薯条发布了新的文献求助10
23秒前
碗碗完成签到,获得积分10
24秒前
桑佳宁发布了新的文献求助10
24秒前
高分求助中
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Petrology and Plate Tectonics,2025 500
Circular Polar Constellations Providing Continuous Single or Multiple Coverage Above a Specified Latitude 400
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
Probability and Stochastic Processes 333
New directions for experimental lessons in science teaching: Myth, Mystery, Necessity? by Emily K. da Silva Cunha Souto (Author), Flávia Lins Silva (Author) 333
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 6744709
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8475287
关于积分的说明 18077922
捐赠科研通 6016074
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3004558
邀请新用户注册赠送积分活动 1981212
关于科研通互助平台的介绍 1947110