Layered double hydroxides with atomic-scale defects for superior electrocatalysis

过电位 催化作用 析氧 原子单位 电催化剂 层状双氢氧化物 材料科学 密度泛函理论 分解水 悬空债券 化学工程 纳米技术 电化学 化学 无机化学 物理化学 计算化学 冶金 电极 有机化学 工程类 物理 光催化 量子力学 硅
作者
Qixian Xie,Zhao Cai,Pengsong Li,Daojin Zhou,Yongmin Bi,Xuya Xiong,Enyuan Hu,Yaping Li,Yun Kuang,Xiaoming Sun
出处
期刊:Nano Research [Springer Science+Business Media]
卷期号:11 (9): 4524-4534 被引量:213
标识
DOI:10.1007/s12274-018-2033-9
摘要

Atomic composition tuning and defect engineering are effective strategies toenhance the catalytic performance of multicomponent catalysts by improvingthe synergetic effect; however, it remains challenging to dramatically tune the active sites on multicomponent materials through simultaneous defect engineeringat the atomic scale because of the similarities of the local environment. Herein,using the oxygen evolution reaction (OER) as a probe reaction, we deliberatelyintroduced base-soluble Zn(II) or Al(III) sites into NiFe layered double hydroxides(LDHs), which are one of the best OER catalysts. Then, the Zn(II) or Al(III) siteswere selectively etched to create atomic M(II)/M(III) defects, which dramaticallyenhanced the OER activity. At a current density of 20 mA·cm −2 , only 200 mV overpotential was required to generate M(II) defect-rich NiFe LDHs, which is the best NiFe-based OER catalyst reported to date. Density functional theory(DFT) calculations revealed that the creation of dangling Ni–Fe sites (i.e., unsaturated coordinated Ni–Fe sites) by defect engineering of a Ni–O–Fe site at the atomic scale efficiently lowers the Gibbs free energy of the oxygen evolutionprocess. This defect engineering strategy provides new insights into catalysts atthe atomic scale and should be beneficial for the design of a variety of 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
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
火蓝完成签到,获得积分10
2秒前
369ninja的应助被DoctorSun采纳,获得10
2秒前
null的应助被DoctorSun采纳,获得10
3秒前
科研通AI6.2的应助被DoctorSun采纳,获得10
3秒前
369ninja的应助被DoctorSun采纳,获得10
3秒前
v0id的应助被DoctorSun采纳,获得10
3秒前
今天不熬夜完成签到 ,获得积分10
3秒前
羊and羊完成签到,获得积分10
3秒前
369ninja的应助被DoctorSun采纳,获得30
3秒前
369ninja的应助被DoctorSun采纳,获得10
4秒前
科研通AI6.4的应助被DoctorSun采纳,获得10
4秒前
lars完成签到 ,获得积分10
4秒前
科研通AI6.2的应助被DoctorSun采纳,获得10
4秒前
369ninja的应助被DoctorSun采纳,获得10
4秒前
所所的应助被fengyuh采纳,获得10
5秒前
明亮紫易完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
Ther完成签到,获得积分10
7秒前
成林完成签到,获得积分10
7秒前
马嘚嘚完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
9秒前
wsj完成签到 ,获得积分10
10秒前
至拙完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
tuyibo完成签到,获得积分10
11秒前
ding的应助被独特流沙采纳,获得10
11秒前
1111完成签到,获得积分10
12秒前
半颗橙子完成签到 ,获得积分10
13秒前
music_2号完成签到,获得积分10
13秒前
xiaoshui完成签到 ,获得积分10
13秒前
chenamy完成签到,获得积分10
14秒前
lzl008完成签到 ,获得积分0
14秒前
小杨发布了新的文献求助10
15秒前
cc2713206完成签到,获得积分0
15秒前
姜勇完成签到,获得积分10
16秒前
mmd完成签到,获得积分10
17秒前
任性星星完成签到 ,获得积分10
17秒前
chenxueneng完成签到,获得积分10
18秒前
舒适的采波完成签到 ,获得积分10
19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
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 600
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 8129920
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9532296
关于积分的说明 21593986
捐赠科研通 7711747
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3418056
关于科研通互助平台的介绍 2543742
邀请新用户注册赠送积分活动 2459259