Metal–Organic Framework–Derived Mesoporous B‐Doped CoO/Co@N‐Doped Carbon Hybrid 3D Heterostructured Interfaces with Modulated Cobalt Oxidation States for Alkaline Water Splitting

过电位 电催化剂 分解水 材料科学 双功能 析氧 钴 无机化学 化学工程 催化作用 化学 电极 电化学 物理化学 有机化学 光催化 工程类
作者
Dun Chan,Thangjam Ibomcha Singh,Ashakiran Maibam,Tae Hyeong Kim,Dong Hwan Nam,Ravichandar Babarao,Seunghyun Lee
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:19 (35): e2301405-e2301405 被引量:55
标识
DOI:10.1002/smll.202301405
摘要

Abstract Heteroatom‐doped transition metal‐oxides of high oxygen evolution reaction (OER) activities interfaced with metals of low hydrogen adsorption energy barrier for efficient hydrogen evolution reaction (HER) when uniformly embedded in a conductive nitrogen‐doped carbon (NC) matrix, can mitigate the low‐conductivity and high‐agglomeration of metal‐nanoparticles in carbon matrix and enhances their bifunctional activities. Thus, a 3D mesoporous heterostructure of boron (B)‐doped cobalt‐oxide/cobalt‐metal nanohybrids embedded in NC and grown on a Ni foam substrate (B‐CoO/Co@NC/NF) is developed as a binder‐free bifunctional electrocatalyst for alkaline water‐splitting via a post‐synthetic modification of the metal–organic framework and subsequent annealing in different Ar/H 2 gas ratios. B‐CoO/Co@NC/NF prepared using 10% H 2 gas (B‐CoO/Co@NC/NF [10% H 2 ]) shows the lowest HER overpotential (196 mV) and B‐CoO/Co@NC/NF (Ar), developed in Ar, shows an OER overpotential of 307 mV at 10 mA cm −2 with excellent long‐term durability for 100 h. The best anode and cathode electrocatalyst‐based electrolyzer (B‐CoO/Co@NC/NF (Ar)(+)//B‐CoO/Co@NC/NF (10% H 2 )(−)) generates a current density of 10 mA cm −2 with only 1.62 V with long‐term stability. Further, density functional theory investigations demonstrate the effect of B‐doping on electronic structure and reaction mechanism of the electrocatalysts for optimal interaction with reaction intermediates for efficient alkaline water‐splitting which corroborates the experimental results.
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
Rock_Zhang发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
流光云集发布了新的文献求助10
2秒前
LILILI发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
听听完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
皮皮完成签到,获得积分10
2秒前
洪汉完成签到,获得积分10
5秒前
桃子味完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
BaooooooMao完成签到,获得积分0
8秒前
mikebai完成签到,获得积分10
8秒前
自觉的鹤发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
我是老大的应助被Olivia采纳,获得10
9秒前
洪汉发布了新的文献求助10
10秒前
supreme辉完成签到,获得积分10
12秒前
YYVC发布了新的文献求助10
12秒前
搜集达人的应助被海布里的风采纳,获得50
13秒前
炫舞精灵完成签到,获得积分10
13秒前
May完成签到,获得积分10
14秒前
痕墨笙发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
15秒前
yang完成签到,获得积分10
15秒前
CC完成签到,获得积分10
15秒前
17秒前
17秒前
乐乐的应助被MTQ采纳,获得10
17秒前
开朗的初瑶完成签到 ,获得积分10
17秒前
LH完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
科研通AI6.2的应助被天真安蕾采纳,获得10
20秒前
以七发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
洋葱完成签到,获得积分20
21秒前
希望天下0贩的0的应助被MCQ采纳,获得10
22秒前
fhg发布了新的文献求助30
22秒前
Luck完成签到,获得积分20
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
CODESSA Version 2.13 for Windows 2000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Organizational Behavior 510
A Silent Apostrophe:The Fayum Portraits 350
Sing with Understanding: Introduction to Theology in Christian Congregational Song, 3rd ed 330
Protection enhancement strategies of potential outbreaks during Hajj 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7842592
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9363798
关于积分的说明 20635870
捐赠科研通 7437848
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3340394
关于科研通互助平台的介绍 2484763
邀请新用户注册赠送积分活动 2362502