Cation Migration‐Induced Lattice Oxygen Oxidation in Spinel Oxide for Superior Oxygen Evolution Reaction

尖晶石 氧气 析氧 氧化物 格子(音乐) 材料科学 化学 无机化学 化学工程 物理化学 冶金 物理 电化学 有机化学 电极 工程类 声学
作者
Mahmoud G. Ahmed,Ying Fan Tay,Xiao Chi,Ahmed S. Razeen,Yanan Fang,Mengyuan Zhang,Anqi Sng,Sing Yang Chiam,Andrivo Rusydi,Lydia Helena Wong
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:64 (9): e202416757-e202416757 被引量:24
标识
DOI:10.1002/anie.202416757
摘要

Abstract Activating the lattice oxygen can significantly improve the kinetics of oxygen evolution reaction (OER), however, it often results in reduced stability due to the bulk structure degradation. Here, we develop a spinel Fe 0.3 Co 0.9 Cr 1.8 O 4 with active lattice oxygen by high‐throughput methods, achieving high OER activity and stability, superior to the benchmark IrO 2 . The oxide exhibits an ultralow overpotential (190 mV at 10 mA cm −2 ) with outstanding stability for over 170 h at 100 mA cm −2 . Soft X‐ray absorption‐ and Raman‐spectroscopies, combined with 18 O isotope‐labelling experiments, reveal that lattice oxygen activation is driven by Cr oxidation, which induces a cation migration from CrO 6 octahedrons to CrO 4 tetrahedrons. The geometry conversion creates accessible non‐bonding oxygen states, crucial for lattice oxygen oxidation. Upon oxidation, peroxo O−O bond is formed and further stabilized by Cr 6+ (CrO 4 tetrahedra) via dimerization. This work establishes a new approach for designing efficient catalysts that feature active and stable lattice oxygen without compromising structural integrity.
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
科研通AI6.4应助小美好采纳,获得10
刚刚
天思完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
Akim应助汝坤采纳,获得10
2秒前
胖海星完成签到,获得积分10
3秒前
12完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
5秒前
可爱曼青应助lishihao采纳,获得10
5秒前
酷波er应助qss8807采纳,获得10
6秒前
江河发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
Aurora应助李梦晓采纳,获得10
6秒前
三千发布了新的文献求助10
6秒前
端庄忆梅应助李梦晓采纳,获得10
6秒前
6秒前
柒柒发布了新的文献求助10
7秒前
所所应助小糖采纳,获得30
7秒前
7秒前
Enigma_GEB应助麦哲锰采纳,获得10
7秒前
3220211483完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
灵巧翅膀完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
知之然完成签到,获得积分0
8秒前
阿耒完成签到,获得积分20
8秒前
haohaohao发布了新的文献求助10
8秒前
科研通AI2S应助du采纳,获得10
9秒前
666发布了新的文献求助10
10秒前
run完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
Akim应助刘云采纳,获得10
10秒前
辛勤代梅完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
12秒前
GQ完成签到,获得积分10
12秒前
混元灵通发布了新的文献求助10
12秒前
hyc关注了科研通微信公众号
12秒前
乐乐应助Xuying采纳,获得10
12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
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Rosenblum, Global Change Biology 500
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
DIPPR Project 801 - Full Version 380
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 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7768358
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9311607
关于积分的说明 20324623
捐赠科研通 7353348
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3315682
关于科研通互助平台的介绍 2464810
邀请新用户注册赠送积分活动 2330312