In Situ Formation of Nano Ni–Co Oxyhydroxide Enables Water Oxidation Electrocatalysts Durable at High Current Densities

过电位 电催化剂 析氧 纳米晶材料 材料科学 化学工程 电解 法拉第效率 催化作用 分解水 电解质 无机化学 纳米技术 电化学 化学 电极 物理化学 生物化学 光催化 工程类
作者
Jehad Abed,Shideh Ahmadi,Laura Laverdure,Ahmed M. Abdellah,Colin P. O’Brien,Kevin M. Cole,Pedro H. Sobrinho,David Sinton,Drew Higgins,Nicholas J. Mosey,Steven J. Thorpe,Edward H. Sargent
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:33 (45) 被引量:98
标识
DOI:10.1002/adma.202103812
摘要

Abstract The oxygen evolution reaction (OER) limits the energy efficiency of electrocatalytic systems due to the high overpotential symptomatic of poor reaction kinetics; this problem worsens over time if the performance of the OER electrocatalyst diminishes during operation. Here, a novel synthesis of nanocrystalline Ni–Co–Se using ball milling at cryogenic temperature is reported. It is discovered that, by anodizing the Ni–Co–Se structure during OER, Se ions leach out of the original structure, allowing water molecules to hydrate Ni and Co defective sites, and the nanoparticles to evolve into an active Ni–Co oxyhydroxide. This transformation is observed using operando X‐ray absorption spectroscopy, with the findings confirmed using density functional theory calculations. The resulting electrocatalyst exhibits an overpotential of 279 mV at 0.5 A cm −2 and 329 mV at 1 A cm −2 and sustained performance for 500 h. This is achieved using low mass loadings (0.36 mg cm −2 ) of cobalt. Incorporating the electrocatalyst in an anion exchange membrane water electrolyzer yields a current density of 1 A cm −2 at 1.75 V for 95 h without decay in performance. When the electrocatalyst is integrated into a CO 2 ‐to‐ethylene electrolyzer, a record‐setting full cell voltage of 3 V at current density 1 A cm −2 is achieved.
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
拾光完成签到,获得积分10
1秒前
SciGPT应助Biohacking采纳,获得10
1秒前
hea完成签到,获得积分10
1秒前
zz发布了新的文献求助10
1秒前
慕青应助jieliu采纳,获得10
1秒前
雨下着的坡道完成签到,获得积分10
2秒前
NexusExplorer应助专注念芹采纳,获得10
2秒前
人生苦短完成签到,获得积分10
2秒前
水薄荷完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
闪闪寒荷完成签到 ,获得积分10
2秒前
OER完成签到,获得积分10
2秒前
yanyimeng完成签到,获得积分10
3秒前
神勇的砖头完成签到,获得积分10
3秒前
尊敬灵松完成签到,获得积分10
4秒前
汐颜完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
re发布了新的文献求助10
4秒前
Wdd完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
LV完成签到 ,获得积分10
5秒前
lst完成签到,获得积分10
5秒前
hoyden完成签到,获得积分10
5秒前
Lee完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
mawenxing完成签到,获得积分10
6秒前
yaowenjun完成签到,获得积分10
6秒前
畅快芝麻发布了新的文献求助10
6秒前
糟糕的铁锤举报18275412695求助涉嫌违规
6秒前
tu123完成签到,获得积分10
7秒前
会飞的YU完成签到,获得积分10
7秒前
毛毛虫完成签到,获得积分10
9秒前
ddd123完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
齐嘉懿完成签到,获得积分10
9秒前
333完成签到,获得积分10
9秒前
nian完成签到,获得积分10
11秒前
乐乐应助未了采纳,获得10
12秒前
hongliyu98发布了新的文献求助10
12秒前
鼎盛学术给好久不见的求助进行了留言
12秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Mobilization, center-periphery structures and nation-building 600
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
China—Art—Modernity: A Critical Introduction to Chinese Visual Expression from the Beginning of the Twentieth Century to the Present Day 430
Multichannel rotary joints-How they work 400
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3795803
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3340820
关于积分的说明 10302439
捐赠科研通 3057329
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1677679
邀请新用户注册赠送积分活动 805534
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 762642