Anionic PassivationEnables Reconstruction-Free SeawaterElectrolysis

覆盖层 钝化 化学 析氧 过电位 氧化物 催化作用 无机化学 电解 X射线光电子能谱 电化学 阳极 电解水 海水 亚氧化物 磷化物 过渡金属 化学工程 法拉第效率 氧气 协同催化 化学物理 分解水 纳米技术 硫族元素
作者
Zhao‐Hua Yin,Wenwen Cai,Sun Sh,Chao‐Qun Li,Yan-Cheng Zhu,Hao Chen,Bin Liu,Jintao Zhang,Jianjun Wang
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:148 (30): 32676-32690
标识
DOI:10.1021/jacs.6c10541
摘要

Nonoxide electrocatalysts hold great promise for high-efficiency seawater oxidation, yet their practical application is hindered by the inevitable surface reconstruction and pronounced corrosion under high anodic potentials. Herein, we solve this longstanding challenge by developing a rational anionic ligand passivation strategy that stabilizes phosphide lattices against oxidative degradation while preserving inherent electrocatalytic activity. Leveraging Lewis acid-base interactions, we grow an ultrathin, undercoordinated TiOx overlayer on a FeNiP (FNP) support. This overlayer withdraws electrons from lattice phosphorus, downshifts the P p-band center, and thermodynamically stabilizes the entire anionic sublattice against oxidative leaching. The oxidation-resistant scaffold further enables the anchoring of atomically ordered Ir arrays with a well-defined interatomic spacing of ∼2.8 Å, promoting direct O-O radical coupling via the oxide pathway mechanism and effectively circumventing the corrosive lattice oxygen route. Operando spectroscopy and 18O isotope tracing confirm fully reconstruction-free OER behavior with negligible lattice oxygen participation. The as-developed TiIr@FNP catalyst achieves ultralow overpotentials (only 310 mV at 1 A cm-2), operates stably for over 1200 h in alkaline seawater, and maintains near-unity Faradaic efficiency. The work demonstrates a generalizable strategy for designing durable, high-performance nonoxide anodic electrocatalysts under industrially relevant conditions.
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
cellulose发布了新的文献求助10
1秒前
桐桐应助肽聚糖采纳,获得10
1秒前
福福发布了新的文献求助10
1秒前
研友_GZbV4Z完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
Wlj完成签到,获得积分20
3秒前
独特的酬海完成签到,获得积分20
4秒前
英姑应助藕丁采纳,获得10
5秒前
5秒前
wanci应助Bonnie120606采纳,获得10
5秒前
搜集达人应助迅速冬瓜采纳,获得10
6秒前
6秒前
高温炉完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
Ava应助like采纳,获得10
8秒前
福福完成签到,获得积分10
9秒前
Banananan发布了新的文献求助10
9秒前
乐乐应助一二采纳,获得10
9秒前
9秒前
10秒前
xuan发布了新的文献求助10
10秒前
芋圆发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
wwq发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
13秒前
liubowen发布了新的文献求助20
13秒前
zlx完成签到,获得积分10
15秒前
Horizon应助Happy采纳,获得10
16秒前
16秒前
16秒前
16秒前
小蘑菇应助666采纳,获得10
16秒前
molihuakai应助nj采纳,获得10
17秒前
xuan发布了新的文献求助10
17秒前
李健的小迷弟应助wwq采纳,获得10
18秒前
19秒前
乐乐应助ZcLee采纳,获得10
19秒前
20秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
Pediatric Dermoscopy Trichoscopy & Onychoscopy 2030
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 500
Additive Manufacturing Design and Applications (ASM Handbook, Volume 24A) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7576852
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9156487
关于积分的说明 19588700
捐赠科研通 7160673
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3265177
关于科研通互助平台的介绍 2430231
邀请新用户注册赠送积分活动 2255758