Pivotal role of reversible NiO6 geometric conversion in oxygen evolution

氧化还原 电子转移 氧气 析氧 化学物理 化学 光化学 金属 费米能级 电化学 电子 无机化学 物理化学 电极 物理 量子力学 有机化学
作者
Xiaopeng Wang,Shibo Xi,Pengru Huang,Yonghua Du,Haoyin Zhong,Qing Wang,Armando Borgna,Yong‐Wei Zhang,Zhenbo Wang,Hao Wang,Zhi Gen Yu,Wee Siang Vincent Lee,Junmin Xue
出处
期刊:Nature [Springer Nature]
卷期号:611 (7937): 702-708 被引量:137
标识
DOI:10.1038/s41586-022-05296-7
摘要

Realizing an efficient electron transfer process in the oxygen evolution reaction by modifying the electronic states around the Fermi level is crucial in developing high-performing and robust electrocatalysts1-3. Typically, electron transfer proceeds solely through either a metal redox chemistry (an adsorbate evolution mechanism (AEM), with metal bands around the Fermi level) or an oxygen redox chemistry (a lattice oxygen oxidation mechanism (LOM), with oxygen bands around the Fermi level), without the concurrent occurrence of both metal and oxygen redox chemistries in the same electron transfer pathway1-15. Here we report an electron transfer mechanism that involves a switchable metal and oxygen redox chemistry in nickel-oxyhydroxide-based materials with light as the trigger. In contrast to the traditional AEM and LOM, the proposed light-triggered coupled oxygen evolution mechanism requires the unit cell to undergo reversible geometric conversion between octahedron (NiO6) and square planar (NiO4) to achieve electronic states (around the Fermi level) with alternative metal and oxygen characters throughout the oxygen evolution process. Utilizing this electron transfer pathway can bypass the potential limiting steps, that is, oxygen-oxygen bonding in AEM and deprotonation in LOM1-5,8. As a result, the electrocatalysts that operate through this route show superior activity compared with previously reported electrocatalysts. Thus, it is expected that the proposed light-triggered coupled oxygen evolution mechanism adds a layer of understanding to the oxygen evolution research scene.
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
xiaofeiz完成签到 ,获得积分10
刚刚
可靠发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
wazx完成签到,获得积分10
2秒前
慕青应助Doinb采纳,获得10
2秒前
寒冷怜菡完成签到,获得积分20
3秒前
默默的寒松完成签到,获得积分10
5秒前
拉克丝樱桃露完成签到,获得积分10
5秒前
白月当归完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
雨山完成签到,获得积分20
7秒前
等待半山完成签到,获得积分10
8秒前
chcui完成签到,获得积分10
9秒前
wys完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
wure10完成签到 ,获得积分10
11秒前
wys发布了新的文献求助10
13秒前
Yang完成签到 ,获得积分10
13秒前
a雪橙完成签到 ,获得积分10
14秒前
柔弱的兔子完成签到,获得积分10
16秒前
starleo完成签到,获得积分10
21秒前
MapleLeaf完成签到 ,获得积分10
21秒前
小二郎应助默默的寒松采纳,获得10
22秒前
22秒前
23秒前
55666完成签到 ,获得积分10
23秒前
zhuo完成签到,获得积分10
26秒前
小研发布了新的文献求助10
27秒前
黄金天下完成签到,获得积分10
27秒前
蟹黄堡完成签到,获得积分10
28秒前
SFYIII完成签到 ,获得积分10
29秒前
彩色莞完成签到 ,获得积分10
29秒前
29秒前
庾稀发布了新的文献求助10
30秒前
30秒前
笑嘻嘻发布了新的文献求助10
32秒前
小研完成签到,获得积分20
34秒前
PrayOne完成签到 ,获得积分10
36秒前
qiqi完成签到,获得积分10
37秒前
研友_Z119gZ完成签到 ,获得积分10
37秒前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 800
Recherches Ethnographiques sue les Yao dans la Chine du Sud 500
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
Wisdom, Gods and Literature Studies in Assyriology in Honour of W. G. Lambert 400
薩提亞模式團體方案對青年情侶輔導效果之研究 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2391823
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2096649
关于积分的说明 5281811
捐赠科研通 1824208
什么是DOI,文献DOI怎么找? 909793
版权声明 559864
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 486146