Promoted self-construction of β-NiOOH in amorphous high entropy electrocatalysts for the oxygen evolution reaction

析氧 过电位 催化作用 X射线光电子能谱 X射线吸收光谱法 电催化剂 化学工程 材料科学 无机化学 无定形固体 化学 吸收光谱法 电化学 物理化学 结晶学 电极 工程类 物理 量子力学 生物化学
作者
Mei Han,Changhong Wang,Jun Zhong,Jingrui Han,Ning Wang,Ali Seifitokaldani,Yifu Yu,Yongchang Liu,Xuhui Sun,Alberto Vomiero,Hongyan Liang
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier]
卷期号:301: 120764-120764 被引量:103
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2021.120764
摘要

The exploration of an efficient electrocatalyst for the oxygen evolution reaction (OER) is urgently required for sustainable renewable-energy conversion and storage. Due to the increased chemical complexity, multimetallic catalysts provide flexibility to alter their electronic and crystal structure to attain a superior intrinsic catalytic activity via synergistic effects, which is seldom accomplished using single metal catalysts. However, the high chemical complexity increases the difficulty to prepare elemental homogenous catalysts and reveal their synergistic effect during OER process, which further hinder the design of multimetallic catalysts. Here, high entropy concept is utilized to design an NiFeCoMnAl oxide with amorphous structure as OER catalyst. The direct evidence of active Ni sites is provided by the operando Raman measurements and Fe can modify oxygen intermediates binding energy on Ni sites. The X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and X-ray absorption spectroscopy (XAS) reveal that the incorporation of Mn can construct the electron-rich environment of active Ni center, and the relatively lower oxidation state of Ni facilitates the self-construction of β-NiOOH intermediates, which shows promoted OER activity as confirmed by density functional theory calculations. Doping Co can enhance the conductivity and doping Al leads to the formation of nanoporous structure through dealloying process, thus each component is essential for improving OER performance. The optimized NiFeCoMnAl catalyst exhibits an overpotential of 190 mV at 10 mA cm−2 in 1 M KOH solution, much superior to the ternary and quaternary counterparts. This work sheds light on understanding the origin of high entropy catalysts’ OER activity and thereby enables the rational design of multinary transition metallic catalysts.
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
黄昏完成签到,获得积分10
1秒前
洛洛完成签到 ,获得积分10
4秒前
DONNYTIO发布了新的文献求助10
7秒前
Tintin完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
ws_WS_给柚子的求助进行了留言
10秒前
10秒前
10秒前
笑点低芹菜完成签到,获得积分10
10秒前
Eric完成签到 ,获得积分10
12秒前
rocky15应助视野胤采纳,获得20
14秒前
爱学习的小马完成签到,获得积分10
17秒前
辛勤的乌完成签到,获得积分10
18秒前
糊涂生活糊涂过完成签到 ,获得积分10
24秒前
YoungDoctor完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
小马甲应助独特觅翠采纳,获得10
27秒前
Juran发布了新的文献求助30
29秒前
majf完成签到 ,获得积分10
31秒前
32秒前
望轲完成签到 ,获得积分10
33秒前
33秒前
37秒前
41秒前
科研通AI2S应助yyyyl采纳,获得10
45秒前
45秒前
独特觅翠发布了新的文献求助10
45秒前
逆天大脚完成签到,获得积分10
48秒前
逆天大脚发布了新的文献求助10
51秒前
乐乐应助WANG采纳,获得10
52秒前
violinsj完成签到,获得积分10
54秒前
华仔应助柯忻采纳,获得30
54秒前
柯一一应助xiaoyang1986采纳,获得10
54秒前
db完成签到,获得积分10
55秒前
小李新人完成签到 ,获得积分10
58秒前
kklkimo完成签到,获得积分10
1分钟前
秋刀鱼完成签到,获得积分10
1分钟前
shetianlang完成签到,获得积分10
1分钟前
lax完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Un calendrier babylonien des travaux, des signes et des mois: Séries iqqur îpuš 1036
Sustainable Land Management: Strategies to Cope with the Marginalisation of Agriculture 1000
Corrosion and Oxygen Control 600
Heterocyclic Stilbene and Bibenzyl Derivatives in Liverworts: Distribution, Structures, Total Synthesis and Biological Activity 500
重庆市新能源汽车产业大数据招商指南(两链两图两池两库两平台两清单两报告) 400
Division and square root. Digit-recurrence algorithms and implementations 400
行動データの計算論モデリング 強化学習モデルを例として 400
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 2544261
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2175126
关于积分的说明 5598289
捐赠科研通 1895938
什么是DOI,文献DOI怎么找? 945719
版权声明 565319
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 503489