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:35
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
today完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
LJ发布了新的文献求助10
3秒前
认真台灯完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
大个应助优秀的凉面采纳,获得10
7秒前
啥也不会完成签到,获得积分10
8秒前
龙慧琳完成签到,获得积分10
11秒前
14秒前
16秒前
孙文霞发布了新的文献求助10
17秒前
烦恼大海完成签到 ,获得积分10
18秒前
赵梦杰完成签到,获得积分10
19秒前
adam完成签到,获得积分10
19秒前
科目三应助可乐冰淇淋采纳,获得10
20秒前
mayi完成签到,获得积分10
20秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
rui应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
hey应助科研通管家采纳,获得20
21秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
21秒前
21秒前
可爱草丛应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
小鱼完成签到 ,获得积分10
21秒前
彭于晏应助zasideler采纳,获得10
22秒前
蛋挞完成签到 ,获得积分10
23秒前
24秒前
25秒前
学术乌龟完成签到,获得积分10
27秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
闫闫完成签到 ,获得积分10
28秒前
28秒前
111111发布了新的文献求助10
28秒前
破绽发布了新的文献求助10
29秒前
29秒前
打打应助西因采纳,获得10
30秒前
Camille完成签到 ,获得积分10
31秒前
早早完成签到,获得积分10
32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
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 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 5600781
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4686312
关于积分的说明 14843144
捐赠科研通 4677855
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2538929
邀请新用户注册赠送积分活动 1505884
关于科研通互助平台的介绍 1471241