Octahedral Co2+-O-Co3+ in mixed cobalt spinel promotes active and stable acidic oxygen evolution

尖晶石 八面体 氧气 催化作用 过电位 化学 电解 溶解 析氧 无机化学 结晶学 材料科学 晶体结构 冶金 物理化学 电解质 有机化学 生物化学 电化学 电极
作者
Daojin Zhou,Jiaqi Yu,Jialun Tang,Xiaoyan Li,Pengfei Ou
出处
期刊:Research Square 被引量:7
标识
DOI:10.21203/rs.3.rs-4530526/v1
摘要

Abstract Cobalt (Co)-based oxides show promising activity as precious metal-free catalysts for the oxygen evolution reaction in proton exchange membrane water electrolysis, but the dissolution of Co has limited the durability of Co3O4 at industrially relevant current densities. This work demonstrates that cation in an octahedral coordination environment accounts for the oxygen evolution activity. Using a mixed inverse-normal phase spinel CoxGa(3-x)O4 as a proof-of-concept example, the designed Co2+-O-Co3+ motifs in octahedral sites trigger oxygen evolution through a kinetically favorable radical coupling pathway. Furthermore, lattice oxygen exchange, a leading factor in catalyst structural degradation for normal Co3O4, is suppressed, as evidenced by isotopic labeling experiments and theoretical calculations. With the optimized catalyst, Co1.8Ga1.2O4, we report an overpotential of 310 mV at 10 mA/cm2, stable operation at 200 mA/cm2 for 200 hours in a three-electrode setup, and a proton exchange membrane electrolyzer operating at 200 mA/cm2 for 450 hours.
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
牛马发布了新的文献求助10
刚刚
dew应助跳跃的绿蝶采纳,获得50
1秒前
dante发布了新的文献求助10
1秒前
充电宝应助lulululi采纳,获得10
2秒前
所所应助ghost采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
ppp发布了新的文献求助200
3秒前
4秒前
4秒前
贪玩的秋柔应助WAM采纳,获得10
5秒前
一筏长安完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
shao完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
Justitia_ch完成签到,获得积分10
6秒前
ricardo完成签到,获得积分10
6秒前
陈泽显发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
tingting完成签到 ,获得积分10
8秒前
22336应助埃菲尔的铁塔梦采纳,获得20
8秒前
Xcc发布了新的文献求助10
8秒前
luchong发布了新的文献求助10
8秒前
Hello应助听风吹采纳,获得10
8秒前
9秒前
Nole应助安详的半仙采纳,获得10
9秒前
9秒前
ESTHERDY发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
Angie完成签到,获得积分10
9秒前
奶糖最可爱完成签到,获得积分0
9秒前
zhang先生完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
jyzxzr完成签到,获得积分10
11秒前
海天完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
Ava应助超级绮波采纳,获得10
12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
Organic Reactions, Volume 116 1500
VALIDATION OF THE TAYLOR, ALAMEL AND VPSC MODELS FOR PLASTIC ANISOTROPY MODELING OF SHEET METALS 1000
Geist der Kunst und Kultur 1000
Middleton's Allergy Principles and Practice 10th Edition(Middleton's Allergy 2-Volume Set, 10th Edition) 1000
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
日本現代怪異事典 副読本 700
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 7403054
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9007608
关于积分的说明 19179438
捐赠科研通 7036656
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3231509
关于科研通互助平台的介绍 2393737
邀请新用户注册赠送积分活动 2213221