Engineering Catalytic Active Sites on Cobalt Oxide Surface for Enhanced Oxygen Electrocatalysis

电催化剂 材料科学 催化作用 析氧 氧化物 氧化钴 石墨烯 双功能 化学工程 电化学 氧气 活动站点 电解质 吸附 纳米技术 无机化学 电极 化学 物理化学 冶金 有机化学 生物化学 工程类
作者
Xiaopeng Han,Guowei He,Yu He,Jinfeng Zhang,Xuerong Zheng,Lanlan Li,Cheng Zhong,Wenbin Hu,Yida Deng,Tianyi Ma
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:8 (10) 被引量:310
标识
DOI:10.1002/aenm.201702222
摘要

Abstract Tuning the catalytic active sites plays a crucial role in developing low cost and highly durable oxygen electrode catalysts with precious metal‐competitive activity. In an attempt to engineer the active sites in Co 3 O 4 spinel for oxygen electrocatalysis in alkaline electrolyte, herein, controllable synthesis of surface‐tailored Co 3 O 4 nanocrystals including nanocube (NC), nanotruncated octahedron (NTO), and nanopolyhedron (NP) anchored on nitrogen‐doped reduced graphene oxide (N‐rGO), through a facile and template‐free hydrothermal strategy, is provided. The as‐synthesized Co 3 O 4 NC, NTO, and NP nanostructures are predominantly enclosed by {001}, {001} + {111}, and {112} crystal planes, which expose different surface atomic configurations of Co 2+ and Co 3+ active sites. Electrochemical results indicate that the unusual {112} plane enclosed Co 3 O 4 NP on rGO with abundant Co 3+ sites exhibit superior bifunctional activity for oxygen reduction and evolution reactions, as well as enhanced metal–air battery performance in comparison with other counterparts. Experimental and theoretical simulation studies demonstrate that the surface atomic arrangement of Co 2+ /Co 3+ active sites, especially the existence of octahedrally coordinated Co 3+ sites, optimizes the adsorption, activation, and desorption features of oxygen species. This work paves the way to obtain highly active, durable, and cost‐effective electrocatalysts for practical clean energy devices through regulating the surface atomic configuration and catalytic active sites.
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
刚刚
碧蓝的茉莉完成签到,获得积分20
1秒前
朱佳宁完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
tt完成签到,获得积分20
2秒前
希望天下0贩的0应助yan采纳,获得10
3秒前
Zyq完成签到,获得积分20
3秒前
doewi发布了新的文献求助30
4秒前
4秒前
gggg102发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
tt发布了新的文献求助10
5秒前
唐难破发布了新的文献求助10
6秒前
misli关注了科研通微信公众号
6秒前
7秒前
PengHu发布了新的文献求助50
7秒前
8秒前
Siyi发布了新的文献求助10
9秒前
小郭完成签到,获得积分10
9秒前
彭于晏应助等乙天采纳,获得10
9秒前
春风不语完成签到,获得积分10
10秒前
火爆辣椒完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
潇洒从阳发布了新的文献求助10
10秒前
来都来了发布了新的文献求助10
11秒前
祝余发布了新的文献求助10
11秒前
可爱的函函应助Cecilia采纳,获得10
11秒前
Leah发布了新的文献求助10
11秒前
13秒前
violet完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
董宇恒完成签到 ,获得积分10
14秒前
shiyushan发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
小蘑菇应助爸爸的伞采纳,获得10
14秒前
jia发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
希希完成签到 ,获得积分10
15秒前
郝颖洁发布了新的文献求助10
15秒前
1111发布了新的文献求助10
16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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6023452
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7650975
关于积分的说明 16173207
捐赠科研通 5171995
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2767346
邀请新用户注册赠送积分活动 1750690
关于科研通互助平台的介绍 1637238