Oxide Heterostructure Engineering Drives Stable Lattice Oxygen Evolution for Highly Efficient and Robust Water Electrolysis

异质结 材料科学 析氧 氧化物 电解水 氧气 格子(音乐) 电解 化学工程 纳米技术 光电子学 电化学 化学 物理化学 冶金 工程类 电极 物理 有机化学 声学 电解质
作者
Chenghao Jia,Yan Chen,Chenyu Zhou,Xuepeng Xiang,Xin Long,Bin Zhao,Nian Zhang,Shijun Zhao,Liyuan Chai,Xueming Liu,Zhang Lin
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:19 (21): 19938-19950 被引量:74
标识
DOI:10.1021/acsnano.5c03084
摘要

Achieving a highly active and stable oxygen evolution reaction (OER) is critical for the implementation of water electrolysis in green hydrogen production but remains challenging. Steering the OER pathway from an adsorbate evolution mechanism (AEM), where a metal site serves as the active site, to the lattice oxygen mechanism (LOM) has been found to enhance OER activity; however, it suffers from low stability. In this work, we propose to construct CuO x /Co 3 O 4 heterointerface, which enables the realization of a stable LOM pathway. The lattice oxygen characteristics are modulated near the heterointerface, resulting in a shift in the reaction pathway from AEM to LOM. In situ X-ray Absorption Fine Structure results further reveal that the valence state of cobalt is stabilized during the OER process, which alleviates corrosion of cobalt and maintains LOM stability. Consequently, the obtained CuO x /Co 3 O 4 exhibits outstanding activity and stability for overall water electrolysis in freshwater, natural seawater, and high-salt wastewater, with a low overpotential of 308 mV at 100 mA cm –2 and stable overall water electrolysis at 500 mA cm –2 for 100 h. Our work demonstrates interface engineering as an effective strategy to activate and stabilize lattice oxygen, advancing the design of high-performance electrocatalysts for energy and environmental applications.
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
Anquan完成签到,获得积分10
刚刚
啊啊啊完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
抹茶小饼干完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
果果完成签到,获得积分10
4秒前
钟小凯完成签到 ,获得积分10
4秒前
今后的应助被张土豆采纳,获得10
4秒前
5秒前
科研通AI6.4的应助被qcyyyyy采纳,获得10
5秒前
小曹君完成签到,获得积分10
6秒前
666发布了新的文献求助10
6秒前
winwin发布了新的文献求助30
7秒前
SciGPT的应助被束负允三金采纳,获得10
7秒前
7秒前
科研通AI6.2的应助被绿端采纳,获得10
7秒前
7秒前
召唤完成签到,获得积分10
8秒前
橙橙橙完成签到 ,获得积分10
8秒前
Yue发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
Ava的应助被小朱采纳,获得10
9秒前
9秒前
10秒前
Jackpu发布了新的文献求助10
10秒前
大个的应助被霸气的盼柳采纳,获得10
10秒前
高凡发布了新的文献求助10
11秒前
NICAI的应助被chenchen采纳,获得10
11秒前
刘畅完成签到,获得积分10
11秒前
毕长富完成签到,获得积分10
12秒前
瓦力完成签到,获得积分10
12秒前
贪玩的碧空完成签到,获得积分10
12秒前
生性不爱说话完成签到,获得积分10
13秒前
杨先生完成签到,获得积分10
13秒前
zz完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
14秒前
卞旭东完成签到,获得积分10
14秒前
蓝天完成签到,获得积分10
15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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Organizational Behavior 510
桑白皮エキスの実験的, 臨床的育毛効果について 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8044611
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9476280
关于积分的说明 21283184
捐赠科研通 7612235
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3392031
关于科研通互助平台的介绍 2523628
邀请新用户注册赠送积分活动 2429980