Post-oxidation of all-organic electrocatalysts to promote O−O coupling in water oxidation

联轴节(管道) 化学 化学工程 环境化学 材料科学 冶金 工程类
作者
Chun‐Ting He,Lihong Yu,Haiming Liu,Qing Wang,Zi‐Ming Ye,Jia Zhang,Lidong Wang,Mingxuan He,Xuefeng Zhang,Hong‐Gang Du,Ziwei Lu,Jianfeng Yang,Haihua Huang,Xiao‐Ming Chen
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:16 (1): 4389-4389 被引量:16
标识
DOI:10.1038/s41467-025-59771-6
摘要

Covalently bonded metal-free electrocatalysts exhibit significant potential for sustainable energy technologies, yet their performances remain unsatisfactory compared with metal-based catalysts. Herein, we propose an all-organic electrocatalyst, MEC-2, that conforms to the infrequent oxide path mechanism in alkaline oxygen evolution reaction through post-oxidation modification. MEC-2 achieves an intrinsic overpotential of 257.7 ± 0.6 mV at 10 mA·cm−2 and possesses durability with negligible degradation over 100,000 CV cycles or 250 h of operation at 1.0 A·cm−2, being comparable to the advanced metal-based OER electrocatalysts. The 18O-labeled operando characterization and theoretical calculations unveil that post-oxidation modification enhances the electron affinity to OH intermediates, and adjusts the adsorption configuration and proximity distance of O intermediates, thereby promoting direct O−O radical coupling. In this work, we show a fresh perspective for understanding the role of non-metallic elements/functional groups in electrocatalysis, and to a certain extent, narrows the gap between all-organic electrocatalysts and metal-based electrocatalysts. Metal-free catalysts offer a sustainable option for water oxidation but typically underperform compared to metal-based ones. Here, the authors report an all-organic catalyst that uses a rare oxide pathway to achieve high efficiency and long-term stability, comparable to metal-based systems.
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
天天向上完成签到 ,获得积分10
2秒前
鱼鱼鱼鱼完成签到 ,获得积分10
3秒前
Stars完成签到 ,获得积分10
4秒前
HMYX完成签到 ,获得积分10
5秒前
冷静芷雪完成签到,获得积分10
6秒前
xiaoputaor完成签到 ,获得积分10
9秒前
LXZ完成签到,获得积分10
9秒前
dcx完成签到 ,获得积分10
9秒前
L_MING完成签到,获得积分10
10秒前
tigger完成签到,获得积分10
10秒前
小伟跑位完成签到,获得积分10
12秒前
jiangshanshan完成签到 ,获得积分10
14秒前
郑欢欢完成签到 ,获得积分10
17秒前
两滴水的云完成签到,获得积分10
18秒前
科岚完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
Jzhaoc580完成签到 ,获得积分10
19秒前
Panini完成签到 ,获得积分10
21秒前
姜菡完成签到 ,获得积分10
24秒前
Oak发布了新的文献求助10
25秒前
xiaxia42完成签到 ,获得积分0
29秒前
CodeCraft应助ironsilica采纳,获得10
30秒前
语恒完成签到,获得积分10
33秒前
kyokyoro完成签到,获得积分10
34秒前
ztl完成签到 ,获得积分10
34秒前
hj完成签到,获得积分10
36秒前
LZY完成签到 ,获得积分10
38秒前
苹果大侠完成签到 ,获得积分10
40秒前
lzy完成签到 ,获得积分10
44秒前
NexusExplorer应助傲娇尔安采纳,获得10
49秒前
紫熊发布了新的文献求助10
54秒前
陈九思完成签到,获得积分10
56秒前
时迁完成签到 ,获得积分10
57秒前
英姑应助Oak采纳,获得10
57秒前
58秒前
chenying完成签到 ,获得积分0
1分钟前
吉吉国王完成签到 ,获得积分10
1分钟前
进击的谷波完成签到 ,获得积分10
1分钟前
傲娇尔安发布了新的文献求助10
1分钟前
北枳完成签到,获得积分10
1分钟前
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
An Introduction to Foreign Language Learning and Teaching 750
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Les chinois de jakarta: temples et vie collective 500
Governing Growth: Us Industrial Policy from Hamilton to Trump 500
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 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 7627339
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9201889
关于积分的说明 19728273
捐赠科研通 7197283
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3273849
关于科研通互助平台的介绍 2436149
邀请新用户注册赠送积分活动 2269930