Ce‐Induced Differentiated Regulation of Co Sites via Gradient Orbital Coupling for Bifunctional Water‐Splitting Reactions

双功能 析氧 电催化剂 分解水 催化作用 材料科学 价(化学) 化学物理 光化学 化学 电化学 物理化学 电极 生物化学 有机化学 光催化
作者
Meng Li,Xuan Wang,Kun Liu,Zhuoya Zhu,Hanyu Guo,Meize Li,Hong Du,Dongmei Sun,Hao Li,Kai Huang,Yawen Tang,Gengtao Fu
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:13 (30) 被引量:44
标识
DOI:10.1002/aenm.202301162
摘要

Abstract Rare‐earth (RE) elements have emerged as crucial promoters to regulate the electrocatalysis of transition metals (TM), but knowledge about the RE‐enhanced mechanism of TM in electrocatalysis is limited. Herein, an array‐like Ce‐CoP catalyst is constructed to explore the origin and distinction of the Ce‐induced enhanced mechanism of Co sites in both the hydrogen evolution reaction (HER) and the oxygen evolution reaction (OER). Compared with individual CoP, the developed Ce‐CoP exhibits superior bifunctional electrocatalytic activity with the overpotentials of 81 and 240 mV at 10 mA cm −2 , respectively for HER and OER, with excellent electrocatalytic stability. Theoretical calculations show that the unique 4 f valence electron structure of Ce endows the Co sites with differentiated regulation in the HER and OER through f‐p‐d gradient orbital coupling. In the HER, the retained Ce‐4 f state induces electron spin parallelism at the surrounding Co sites, promoting the adsorption of *H intermediates. While in the OER, the Ce‐4 f band acts as sacrificing band to protect the Co sites from overoxidation through the Ce‐O‐Co chain with an optimized Co‐3 d state, providing additional spin coupling with oxygen intermediates. These findings provide new insights into comprehending the RE‐enhanced mechanism of electrocatalysis and present valuable design guidelines for the development of efficient multi‐functional electrocatalysts.
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
to on发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
敏感初露发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
BALB/c饲养员完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
benben应助里新采纳,获得10
7秒前
whg发布了新的文献求助10
8秒前
天天快乐应助哈哈哈哈哈采纳,获得10
8秒前
匆匆那年完成签到,获得积分10
11秒前
SciGPT应助敏感初露采纳,获得10
12秒前
久久完成签到,获得积分10
12秒前
swsssn发布了新的文献求助10
14秒前
科研狗发布了新的文献求助10
15秒前
liuxiang发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
大模型应助Blankcanva采纳,获得10
18秒前
李爱国应助白白白采纳,获得10
19秒前
天天完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
任馨悦发布了新的文献求助10
21秒前
swsssn完成签到,获得积分10
22秒前
英姑应助无心的行云采纳,获得10
24秒前
平常如花发布了新的文献求助10
25秒前
赘婿应助Robin采纳,获得10
26秒前
29秒前
平常如花完成签到,获得积分10
33秒前
37秒前
Robin发布了新的文献求助10
42秒前
44秒前
48秒前
49秒前
50秒前
52秒前
53秒前
ll完成签到,获得积分10
53秒前
SPRETEND完成签到,获得积分10
54秒前
LY发布了新的文献求助10
55秒前
sars518应助科研通管家采纳,获得20
56秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
56秒前
高分求助中
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Sport in der Antike 800
De arte gymnastica. The art of gymnastics 600
Berns Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
Stephen R. Mackinnon - Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary (2023) 500
Sport in der Antike Hardcover – March 1, 2015 500
Boris Pesce - Gli impiegati della Fiat dal 1955 al 1999 un percorso nella memoria 500
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 2422983
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2111892
关于积分的说明 5347271
捐赠科研通 1839354
什么是DOI,文献DOI怎么找? 915625
版权声明 561230
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 489747