Co3-O4/NiO with abundant Ni3+ active sites for boosting oxygen evolution reaction

非阻塞I/O 塔菲尔方程 过电位 析氧 吉布斯自由能 分解水 化学 电化学 电子转移 阳极 化学工程 物理化学 无机化学 电极 热力学 催化作用 光催化 生物化学 物理 工程类
作者
Yongchao Zhang,Caidi Han,Jian Gao,Jinting Wu,Xiaodong Zhu,Ji‐Jun Zou
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:446: 137036-137036 被引量:23
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.137036
摘要

Electrocatalytic water splitting has received widespread attention. However, due to the slow reaction kinetics and complex electron transfer process, the oxygen evolution reaction (OER) occurring at the anode has become a bottleneck. Herein, the metal-defective Co3-xO4 was selected as the electron-acceptor carrier and Co3-xO4/NiO was synthesized by a simple two-step method. The results show that Co3-xO4/NiO has a low overpotential of 240 mV and 320 mV at 10 mA·cm−2 and 100 mA·cm−2, a low Tafel slope of 64 mV/dec, and the electrochemical surface area (ECSA) of Co3-xO4/NiO is as high as 1033.3 cm2. Moreover, the decrease in activity after the 60 h stability testing is negligible. Combining experiments and theoretical calculations, the high activity and stability of Co3-xO4/NiO is attributed to the tunable electronic structure, and more electrons are transferred from NiO to Co3-xO4 which leads to the in-situ generation of more Ni3+ as active sites. The Co3-xO4/NiO with abundant of Ni3+ can effectively regulate the oxygen-containing intermediates (OH*, O* and OOH*) with appropriate binding energy, reduce Gibbs free energy change of rate-limiting step, and accelerate OER reaction kinetics. This work provides an efficient strategy to generate and stabilize Ni3+ active sites and confirms the key catalytic role of Ni3+ in the OER process.
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
1秒前
fan完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
舒适乐安发布了新的文献求助10
2秒前
4秒前
4秒前
寻度发布了新的文献求助10
6秒前
打打应助月落杉松晚采纳,获得10
6秒前
77yoni完成签到,获得积分10
7秒前
yeyuan1017发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
赘婿应助xiaosu采纳,获得30
7秒前
9秒前
大气沛容完成签到,获得积分10
9秒前
wnche发布了新的文献求助10
10秒前
lyh发布了新的文献求助10
10秒前
852应助奥德修斯凡采纳,获得10
11秒前
西溪浅浅完成签到 ,获得积分10
11秒前
daxia关注了科研通微信公众号
12秒前
fifteen发布了新的文献求助10
12秒前
小奇葩完成签到,获得积分10
12秒前
Akim应助zyy采纳,获得10
12秒前
Zoe发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
热心小夏完成签到,获得积分10
15秒前
耶律遗风发布了新的文献求助10
16秒前
打打应助lvsehx采纳,获得10
16秒前
烂漫的采珊完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
慕青应助strong.quite采纳,获得10
16秒前
18秒前
20秒前
21秒前
22秒前
24秒前
deng发布了新的文献求助10
24秒前
希望天下0贩的0应助德德采纳,获得10
24秒前
YANG完成签到,获得积分10
25秒前
zyy发布了新的文献求助10
25秒前
ding应助机智的乌采纳,获得10
25秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
An Introduction to Geographical and Urban Economics: A Spiky World Book by Charles van Marrewijk, Harry Garretsen, and Steven Brakman 600
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 400
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 3153667
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2804835
关于积分的说明 7861986
捐赠科研通 2462948
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1311018
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 629429
版权声明 601821