Mixed Transition Metal Oxide with Vacancy-Induced Lattice Distortion for Enhanced Catalytic Activity of Oxygen Evolution Reaction

空位缺陷 催化作用 化学物理 材料科学 过渡金属 析氧 密度泛函理论 价(化学) 晶体结构 电子结构 结晶学 化学 物理化学 计算化学 电化学 电极 生物化学 有机化学
作者
Hyeon Jeong Lee,Seoin Back,Ji Hoon Lee,Sun Hee Choi,Yousung Jung,Jang Wook Choi
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:9 (8): 7099-7108 被引量:127
标识
DOI:10.1021/acscatal.9b01298
摘要

The oxygen evolution reaction (OER) constitutes the key limiting process in water electrolysis, and various catalysts have recently been introduced to improve OER efficiency. Vacancy engineering in the crystal lattice is particularly promising in catalyst design, as vacancies could perturb the electronic properties of adjacent atoms to make them catalytically active. Noting that one of the well-adopted approaches to induce vacancies in a crystal structure is the mixing of elements with different valence states, herein, we investigate crystalline NiFe-V-M-O in comparison with NiO. Vacancies are naturally generated to meet charge neutrality when Ni2+ and Fe3+ are mixed via solid solution. As a result of vacancy formation, NiFe-V-M-O exhibits markedly enhanced catalytic performance for the OER. A combined in situ X-ray absorption fine structure and density functional theory analysis reveals that transition metal vacancies in NiFe-V-M-O distort the adjacent Ni's electronic structure toward weakening the interaction with the reaction intermediate *O, which is also associated with the enhanced structural flexibility of NiFe-V-M-O involving the transition metal vacancies. This study demonstrates the usefulness of the "vacancy-local structure-electronic property" relationship as a tool in manipulating the catalytic properties of OER 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
chenwang发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
曾峥完成签到,获得积分10
1秒前
斯文败类应助洁净的士晋采纳,获得10
1秒前
Stargazings发布了新的文献求助10
1秒前
nianlu完成签到,获得积分10
2秒前
略略略发布了新的文献求助10
2秒前
今后应助科研狗采纳,获得10
3秒前
轩辕山槐完成签到,获得积分10
3秒前
CodeCraft应助冬瑶采纳,获得10
4秒前
5秒前
Ustinian完成签到,获得积分10
6秒前
jzt12138发布了新的文献求助10
6秒前
飘逸宛丝完成签到,获得积分10
6秒前
李健的粉丝团团长应助HJX采纳,获得10
6秒前
LLLnna发布了新的文献求助10
7秒前
Stargazings完成签到,获得积分10
8秒前
快快快快快快快快快完成签到 ,获得积分10
8秒前
yolo完成签到,获得积分10
8秒前
y1439938345发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
cloud发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
11秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助30
11秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
11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 5736061
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5364012
关于积分的说明 15332114
捐赠科研通 4880090
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2622504
邀请新用户注册赠送积分活动 1571528
关于科研通互助平台的介绍 1528348