Synergistically Regulating the Electronic Structure and Stabilizing the Lattice Oxygen of Spinel Cobalt Oxide by Mo and Pr Dual Doping to Enhance Acidic Oxygen Evolution Performance

化学 析氧 尖晶石 钴 过电位 氧化物 氧气 氧化钴 溶解 钼 无机化学 化学工程 电化学 物理化学 有机化学 冶金 工程类 材料科学 电极
作者
Wei Wu,Baocang Liu,Xuan Xu,Peng Jing,Lei Li,Jun Zhang
出处
期刊:Inorganic Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:64 (24): 12174-12188 被引量:9
标识
DOI:10.1021/acs.inorgchem.5c01503
摘要

Developing active and durable nonprecious metal-based electrocatalysts for the acidic oxygen evolution reaction (OER) poses a significant challenge. Cobalt (Co)-based spinel oxides are promising non-noble metal-based acidic OER electrocatalysts, but their practical applications are hindered by inadequate activity and durability due to their nonideal electronic structure and easily leached Co species. Here, a dual-cation doping strategy based on molybdenum (Mo) and praseodymium (Pr) is developed to highly enhance the acidic OER activity and stability of Co 3 O 4 spinel. Combining experimental and theoretical studies, it is revealed that Mo and Pr codoping can cooperatively modulate the electronic properties of Co 3 O 4 and optimize the adsorption/desorption energies of reaction intermediates. Meanwhile, it can effectively suppress the formation of oxygen vacancies by enhancing Co–O bonds and avoid the dissolution of Co species in Co 3 O 4 under acidic conditions. More importantly, codoping Co 3 O 4 with Mo and Pr induces a thermodynamically favorable OER reaction pathway following the oxide path mechanism (OPM), resulting in a reduced reaction energy barrier for the rate-determining step. As a result, the Mo- and Pr-codoped Co 3 O 4 (MoPr-Co 3 O 4 ) exhibits enhanced OER performance, with a low overpotential of 254 mV at 10 mA cm –2 and good long-term stability of 120 h in an acidic medium.
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
chemistry高完成签到,获得积分10
刚刚
恙漾完成签到,获得积分10
刚刚
wdxh发布了新的文献求助10
刚刚
科研通AI6.4的应助被Coraline采纳,获得10
刚刚
yiwang完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
沈yt发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
4秒前
轻松的语海完成签到,获得积分10
4秒前
红伞伞白杆杆的应助被水冰采纳,获得10
5秒前
丰富的友绿完成签到 ,获得积分10
6秒前
nicheng完成签到 ,获得积分0
6秒前
7秒前
xiaoli发布了新的文献求助10
7秒前
琥1发布了新的文献求助10
7秒前
儒雅水池发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
大个的应助被美丽涑采纳,获得10
9秒前
coffeecat完成签到,获得积分10
9秒前
11秒前
秋风的应助被自然的书易采纳,获得20
11秒前
hx发布了新的文献求助40
12秒前
13秒前
隐形的翅膀完成签到,获得积分10
13秒前
无花果的应助被wdxh采纳,获得10
15秒前
樱花酱完成签到 ,获得积分10
15秒前
外科老白完成签到,获得积分10
16秒前
英姑的应助被沈yt采纳,获得10
17秒前
bio生物发布了新的文献求助10
17秒前
20秒前
科目三的应助被DDS采纳,获得10
23秒前
23秒前
企鹅完成签到,获得积分10
23秒前
苏文涛完成签到,获得积分10
24秒前
Asen完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
高分求助中
(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
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Les Mots du discours 600
A Consideration on Use of Material Grades for Hull Structural Members Based on Fracture Toughness(Second Report) 500
AI Disclosure in Annual Reports: Evolution, Determinants, and Capital Market Participants’ Perceptions 500
5th World Conference on Detergents: Reinventing the Industry : Opportunities and Challenges 500
Erzählte Gnade 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 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8110272
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9517616
关于积分的说明 21514099
捐赠科研通 7687497
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3411542
关于科研通互助平台的介绍 2538663
邀请新用户注册赠送积分活动 2451463