Engineering High‐Spin State Cobalt Cations in Spinel Zinc Cobalt Oxide for Spin Channel Propagation and Active Site Enhancement in Water Oxidation

尖晶石 析氧 煅烧 无机化学 氧化钴 自旋态 电化学 材料科学 催化作用 化学 氧化物 物理化学 电极 冶金 生物化学
作者
Yuanmiao Sun,Xiao Ren,Shengnan Sun,Zheng Liu,Shibo Xi,Zhichuan J. Xu
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:60 (26): 14536-14544 被引量:265
标识
DOI:10.1002/anie.202102452
摘要

Abstract Spinel zinc cobalt oxide (ZnCo 2 O 4 ) is not considered as a superior catalyst for the electrochemical oxygen evolution reaction (OER), which is the bottleneck reaction in water‐electrolysis. Herein, taking advantage of density functional theory (DFT) calculations, we find that the existence of low‐spin (LS) state cobalt cations hinders the OER activity of spinel zinc cobalt oxide, as the t 2g 6 e g 0 configuration gives rise to purely localized electronic structure and exhibits poor binding affinity to the key reaction intermediate. Increasing the spin state of cobalt cations in spinel ZnCo 2 O 4 is found to propagate a spin channel to promote spin‐selected charge transport during OER and generate better active sites for intermediates adsorption. The experiments find increasing the calcination temperature a facile approach to engineer high‐spin (HS) state cobalt cations in ZnCo 2 O 4 , while not working for Co 3 O 4 . The activity of the best spin‐state‐engineered ZnCo 2 O 4 outperforms other typical Co‐based oxides.
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
YOLO发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
3秒前
科研菜鱼完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
tiant014完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
华仔应助zhouyan采纳,获得10
5秒前
无花果应助vv采纳,获得10
7秒前
真白白鸭完成签到,获得积分10
7秒前
珍珍发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
9秒前
wanci应助顺利的奇异果采纳,获得30
9秒前
shenlu完成签到,获得积分10
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
丘比特应助不开心我的采纳,获得30
10秒前
研友_VZG7GZ应助Linco采纳,获得10
11秒前
猪猪hero发布了新的文献求助10
11秒前
z104发布了新的文献求助10
12秒前
QZR应助chen采纳,获得60
12秒前
13秒前
重要问丝完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
15秒前
小二郎应助正直帆布鞋采纳,获得10
15秒前
bbd完成签到,获得积分10
15秒前
彭于晏应助pax采纳,获得10
16秒前
zhaoaotao完成签到,获得积分10
16秒前
hyPang发布了新的文献求助10
17秒前
fairy完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
17秒前
17秒前
魂断红颜发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
19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
Basic And Clinical Science Course 2025-2026 3000
人脑智能与人工智能 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
Process Plant Design for Chemical Engineers 400
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
Signals, Systems, and Signal Processing 400
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 5613711
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4698799
关于积分的说明 14899078
捐赠科研通 4737011
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2547125
邀请新用户注册赠送积分活动 1511067
关于科研通互助平台的介绍 1473605