Oxygen Plasma Triggered Co−O−Fe Motif in Prussian Blue Analogue for Efficient and Robust Alkaline Water Oxidation

普鲁士蓝 析氧 分解水 过电位 催化作用 氧化还原 化学 溶解 氧气 过渡金属 电解水 无机化学 化学工程 电解 电化学 电极 物理化学 电解质 有机化学 工程类 光催化
作者
Hao Xu,Chen Zhu,Hao Lin,Ji Kai Liu,Yi Xiao Wu,Huai Qin Fu,Xinyu Zhang,Fangxin Mao,Hai Yang Yuan,Chenghua Sun,Peng Fei Liu,Hua Gui Yang,Peng Fei Liu,Hua Gui Yang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:64 (3): e202415423-e202415423 被引量:45
标识
DOI:10.1002/anie.202415423
摘要

Abstract In the context of oxygen evolution reaction (OER), the construction of high‐valence transition metal sites to trigger the lattice oxygen oxidation mechanism is considered crucial for overcoming the performance limitations of traditional adsorbate evolution mechanism. However, the dynamic evolution of lattice oxygen during the reaction poses significant challenges for the stability of high‐valence metal sites, particularly in high‐current‐density water‐splitting systems. Here, we have successfully constructed Co−O−Fe catalytic active motifs in cobalt‐iron Prussian blue analogs (CoFe‐PBA) through oxygen plasma bombardment, effectively activating lattice oxygen reactivity while sustaining robust stability. Our spectroscopic and theoretical studies reveal that the Co−O−Fe bridged motifs enable a unique double‐exchange interaction between Co and Fe atoms, promoting the formation of high‐valence Co species as OER active centers while maintaining Fe in a low‐valence state, preventing its dissolution. The resultant catalyst (CoFe‐PBA‐30) requires an overpotential of only 276 mV to achieve 1000 mA cm −2 . Furthermore, the assembled alkaline exchange membrane electrolyzer using CoFe‐PBA‐30 as anode material achieves a high current density of 1 A cm −2 at 1.76 V and continuously operates for 250 hours with negligible degradation. This work provides significant insights for activating lattice oxygen redox without compromising structure stability in practical water electrolyzers.
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
CEN完成签到,获得积分10
刚刚
怕孤独的花瓣完成签到 ,获得积分10
1秒前
小鱼冻干完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
Twonej应助保持科研热情采纳,获得30
3秒前
3秒前
3秒前
表示肯定完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
111222333完成签到,获得积分10
4秒前
思源应助闫晓涵采纳,获得10
5秒前
6秒前
天玄发布了新的文献求助10
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
香芋发布了新的文献求助10
7秒前
香蕉觅云应助默默的甜瓜采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
xingran完成签到,获得积分10
8秒前
111222333发布了新的文献求助10
8秒前
深情安青应助like采纳,获得10
8秒前
钱春霞发布了新的文献求助10
9秒前
adb发布了新的文献求助10
10秒前
dsdingding完成签到,获得积分10
11秒前
深情安青应助YFW采纳,获得10
12秒前
kazuma发布了新的文献求助30
13秒前
斯文败类应助cabbage采纳,获得10
14秒前
14秒前
Qwe发布了新的文献求助10
16秒前
Twonej举报whynot求助涉嫌违规
18秒前
18秒前
19秒前
19秒前
jiali发布了新的文献求助10
19秒前
怦然发布了新的文献求助10
23秒前
qin123发布了新的文献求助10
23秒前
YFW发布了新的文献求助10
23秒前
cw完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
从k到英国情人 1500
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 1100
„Semitische Wissenschaften“? 1100
Real World Research, 5th Edition 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5737437
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5372472
关于积分的说明 15335484
捐赠科研通 4880930
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2623186
邀请新用户注册赠送积分活动 1571999
关于科研通互助平台的介绍 1528811