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Ni Foam-Supported Fe-Doped β-Ni(OH)2 Nanosheets Show Ultralow Overpotential for Oxygen Evolution Reaction

过电位 析氧 催化作用 电化学 材料科学 化学工程 电流密度 分解水 氢氧化物 化学 无机化学 物理化学 电极 有机化学 工程类 物理 光催化 量子力学
作者
Tianyi Kou,Shanwen Wang,Jesse L. Hauser,Mingpeng Chen,Scott R. J. Oliver,Yifan Ye,Jinghua Guo,Yat Li
出处
期刊:ACS energy letters [American Chemical Society]
卷期号:4 (3): 622-628 被引量:237
标识
DOI:10.1021/acsenergylett.9b00047
摘要

Oxygen evolution reaction (OER) involves multiple electron-transfer processes, resulting in a high activation barrier. Developing catalysts with low overpotential and high intrinsic activity toward OER is critical but challenging. Here we report a major advancement in decreasing the overpotential for oxygen evolution reaction. Ni foam-supported Fe-doped β-Ni(OH)2 nanosheets achieve an overpotential of 219 mV at the geometric current density of 10 mA cm–2. To our knowledge, this is the best value reported for Ni- or Fe hydroxide-based OER catalysts. In addition, the catalyst yields a current density of 6.25 mA cm–2 at the overpotential of 300 mV when it is normalized to the electrochemical surface area of the catalyst. This intrinsic catalytic activity is also better than the values reported for most state-of-the-art OER catalysts at the same overpotential.
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