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A p-d block synergistic effect enables robust electrocatalytic oxygen evolution

过电位 析氧 电催化剂 催化作用 电化学 阳极 解吸 化学 氧气 化学工程 双金属 材料科学 化学物理 吸附 电极 物理化学 生物化学 有机化学 工程类
作者
Xue Zhao,Rui Zhao,Qian Liu,Henghui Chen,Jing Wang,Yongfeng Hu,Yan Li,Qiuming Peng,John S. Tse
出处
期刊:Chinese Chemical Letters [Elsevier BV]
卷期号:35 (11): 109496-109496 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.cclet.2024.109496
摘要

Oxygen evolution reaction (OER), occurring at the anode of electrochemical water splitting requires a comprehensive understanding of oxygen electrocatalysis mechanism to optimize its efficiency. Atomically dispersed transition metal supported by nitrogen-doped carbon is featured with excellent catalytic performance. Herein, we report a Mg/Co bimetal site which utilizes Mg 3p electrons with strong binding of *OH (the first key reaction intermediates in the free energy diagram) to trigger the OER reaction and Co 3d itinerant character to regulate the binding strength of *O. Benefiting from the fine-tuned adsorption/desorption possesses, the optimized catalyst delivers superior OER activity with low overpotential, i.e., 310 mV at a current density of 10 mA/cm2 and 455 mV at 100 mA/cm2. Moreover, the current density is able to be maintained at 10 mA/cm2 for 10 h, consistent with the theoretical simulations for oxidization process, which demonstrates stable configurations after multiple *OH modification, revealing robust applicability in alkaline medium.
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