Tuning the Interface of Co1–xS/Co(OH)F by Atomic Replacement Strategy toward High-Performance Electrocatalytic Oxygen Evolution

过电位 塔菲尔方程 析氧 电催化剂 催化作用 材料科学 异质结 硫化钴 分解水 过渡金属 原子层沉积 纳米技术 电极 化学工程 物理化学 化学 电化学 薄膜 光电子学 工程类 冶金 光催化 生物化学
作者
Qian Lin,Daying Guo,Ling Zhou,Lin Yang,Huile Jin,Jun Li,Guoyong Fang,Xi’an Chen,Shun Wang
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:16 (9): 15460-15470 被引量:84
标识
DOI:10.1021/acsnano.2c07588
摘要

The construction of heterostructures is one of the most promising strategies for engineering interfaces of catalysts to perform high-efficiency oxygen evolution reaction (OER). However, accurately tuning heterostructures’ interface during operation remains a challenge. Herein, we fabricated the needled-like heterostructure Co1–xS/Co(OH)F supported on flexible carbon fiber cloth via an atomic substitution strategy, in which sulfur atoms are simultaneously grafted into F vacancies after the partial removal of F atoms from Co(OH)F during the electrodeposition, thus achieving the growth of cobalt sulfide on the interface of Co(OH)F. This electrocatalyst with such design exhibits the following advantages: (1) The lattice distortion caused by atomic substitution leads to the increase of active sites; (2) Co1–xS constructed on the surface of Co(OH)F by the atomic replacement strategy optimizes the adsorption (OH–) and desorption (O2) energy in the OER process; (3) the needle-like structure possesses the tip-enhanced local electric field effect. As a result, the Co1–xS/Co(OH)F/CC catalyst exhibits very high OER catalytic performance with an overpotential of 269 mV at a current density of 10 mA cm–2 and a Tafel slope of 71 mV dec–1. The asymmetric electrode shows superior catalytic activity and stability in overall water splitting. The catalytic mechanism of these highly efficient Co1–xS/Co(OH)F/CC catalysts was investigated via DFT theoretical calculations and ex situ characterizations. This atomic substitution strategy displays universality for other transition metal sulfides (metal = Ni, Mn, Cu).
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
刚刚
言言发布了新的文献求助10
刚刚
赘婿应助机智毛豆采纳,获得10
1秒前
小二郎应助虹虹采纳,获得10
1秒前
1秒前
乐观夜白发布了新的文献求助10
3秒前
KXQ发布了新的文献求助30
3秒前
阔达语儿完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
Nankdream发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
5秒前
平平发布了新的文献求助10
5秒前
幽默的花卷完成签到 ,获得积分10
6秒前
放大镜完成签到,获得积分20
6秒前
小曦瓜完成签到,获得积分10
6秒前
菠萝吹雪发布了新的文献求助10
7秒前
磁带机完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
Cdashi发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
学霸业应助太阳采纳,获得10
9秒前
CHENG_2025完成签到,获得积分10
9秒前
慕青应助乐观夜白采纳,获得10
11秒前
Candy发布了新的文献求助10
11秒前
CodeCraft应助热情的凡波采纳,获得200
12秒前
12秒前
JamesPei应助Nankdream采纳,获得10
12秒前
12秒前
汉堡包应助菠萝吹雪采纳,获得10
13秒前
13秒前
SciGPT应助mjj采纳,获得10
14秒前
虹虹发布了新的文献求助10
14秒前
gthh617发布了新的文献求助10
14秒前
刻苦的飞丹完成签到,获得积分10
15秒前
王威完成签到,获得积分10
15秒前
KKUMee完成签到,获得积分10
15秒前
上官若男应助KXQ采纳,获得10
15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
模型平均及其应用 900
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Structural Analysis 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 7352738
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8963831
关于积分的说明 19043439
捐赠科研通 7001684
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3221563
关于科研通互助平台的介绍 2385980
邀请新用户注册赠送积分活动 2202052