Co and Fe Codoped WO2.72 as Alkaline‐Solution‐Available Oxygen Evolution Reaction Catalyst to Construct Photovoltaic Water Splitting System with Solar‐To‐Hydrogen Efficiency of 16.9%

过电位 析氧 塔菲尔方程 分解水 电催化剂 催化作用 碱性水电解 材料科学 电解水 化学工程 电解 无机化学 化学 电化学 电极 物理化学 光催化 电解质 工程类 生物化学
作者
Huayu Chen,Lizhu Song,Shuxin Ouyang,Jianbo Wang,Jun Lv,Jinhua Ye
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
卷期号:6 (16) 被引量:79
标识
DOI:10.1002/advs.201900465
摘要

Abstract Oxygen evolution electrode is a crucial component of efficient photovoltaic‐water electrolysis systems. Previous work focuses mainly on the effect of electronic structure modulation on the oxygen evolution reaction (OER) performance of 3d‐transition‐metal‐based electrocatalyst. However, high‐atomic‐number W‐based compound with complex electronic structure for versatile modulation is seldom explored because of its instability in OER‐favorable alkaline solution. Here, codoping induced electronic structure modulation generates a beneficial effect of transforming the alkaline‐labile WO 2.72 (WO) in to efficient alkaline‐solution‐stable Co and Fe codoped WO 2.72 (Co&Fe‐WO) with porous urchin‐like structure. The codoping lowers the chemical valence of W to ensure the durability of W‐based catalyst, improves the electron‐withdrawing capability of W and O to stabilize the Co and Fe in OER‐favorable high valence state, and enriches the surface hydroxyls, which act as reactive sites. The Co&Fe‐WO shows ultralow overpotential (226 mV, J = 10 mA cm −2 ), low Tafel slope (33.7 mV dec −1 ), and good conductivity. This catalyst is finally applied to a photovoltaic‐water splitting system to stably produce hydrogen for 50 h at a high solar‐to‐hydrogen efficiency of 16.9%. This work highlights the impressive effect of electronic structure modulation on W‐based catalyst, and may inspire the modification of potential but unstable catalyst for solar energy conversion.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
4秒前
5秒前
绝情汤姆发布了新的文献求助10
5秒前
fa完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
gz000111完成签到,获得积分10
6秒前
桐桐应助研友_pnxEqZ采纳,获得10
9秒前
科研通AI2S应助cheng采纳,获得10
9秒前
xilin发布了新的文献求助10
9秒前
Unpaid完成签到,获得积分10
9秒前
pinge发布了新的文献求助10
10秒前
99giddens举报zdu求助涉嫌违规
12秒前
12秒前
yangfeidong发布了新的文献求助10
13秒前
顾矜应助我不采纳,获得10
13秒前
椿·完成签到 ,获得积分10
13秒前
nanonamo完成签到,获得积分10
15秒前
ShowMaker给111111111的求助进行了留言
15秒前
15秒前
光亮的雁荷完成签到,获得积分10
16秒前
dqq发布了新的文献求助10
16秒前
斯文败类应助鬼才之眼采纳,获得10
16秒前
星希完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
17秒前
18秒前
重要问芙brk完成签到,获得积分10
19秒前
明亮无颜发布了新的文献求助30
19秒前
19秒前
yangfeidong完成签到,获得积分10
19秒前
Qiao完成签到,获得积分10
20秒前
Vaintasy发布了新的文献求助30
20秒前
20秒前
陶醉土豆完成签到,获得积分10
22秒前
abcd完成签到,获得积分10
23秒前
Smy完成签到 ,获得积分10
23秒前
IAMXC发布了新的文献求助30
23秒前
Qiao发布了新的文献求助10
24秒前
为之完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Foreign Policy of the French Second Empire: A Bibliography 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
XAFS for Everyone 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3143538
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2794891
关于积分的说明 7812770
捐赠科研通 2451061
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1304203
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627207
版权声明 601386