Co–Fe–Cr (oxy)Hydroxides as Efficient Oxygen Evolution Reaction Catalysts

过电位 催化作用 氢氧化钴 X射线光电子能谱 材料科学 密度泛函理论 层状双氢氧化物 过渡金属 价(化学) 无机化学 三元运算 析氧 化学工程 物理化学 氢氧化物 化学 计算化学 电极 有机化学 工程类 冶金 程序设计语言 生物化学 电化学 计算机科学
作者
Junsheng Chen,Hao Li,Shuangming Chen,Jingyuan Fei,Chang Liu,Zixun Yu,Kihyun Shin,Zongwen Liu,Li Song,Graeme Henkelman,Wei Li,Yuan Chen
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:11 (11) 被引量:157
标识
DOI:10.1002/aenm.202003412
摘要

Abstract Transition metal cobalt (oxy)hydroxides are promising catalyst candidates for the oxygen evolution reaction (OER). Their activity can be significantly enhanced by doping chromium; however, the optimal catalyst elemental composition is unknown, and the exact role of Cr remains elusive. Here, density functional theory (DFT) calculations and comprehensive catalyst characterization are combined to address these two questions. Guided by DFT calculations, a series of amorphous ternary Co‐iron(Fe)‐Cr (oxy)hydroxides with systematically tuned elemental compositions are synthesized. Performance atlases of these catalysts are established based on different experimental descriptors, which show that the optimal Co 5 Fe 3 Cr 2 (oxy)hydroxide reaches a current density of 10 mA cm −2 at an overpotential of 232 mV. It delivers a Co‐based mass activity of 1486 A g −1 and a high turnover frequency of 0.23 s −1 , over two orders higher than monometallic Co (oxy)hydroxide. X‐ray absorption and photoelectron spectroscopies reveal that Cr promotes Co atoms to occupy octahedral sites and modifies the Co electronic structure. Quasi‐operando electron energy loss spectroscopy further experimentally confirm that Cr accelerates the pre‐oxidation of Co 2+ to higher valence species, resulting in significantly higher catalytic activity. The findings here pave the way to use Co–Fe–Cr (oxy)hydroxides as an efficient OER catalyst.
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
张张发布了新的文献求助10
刚刚
青牛发布了新的文献求助10
刚刚
yinyin完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
研友_VZG7GZ应助知性的夏槐采纳,获得10
2秒前
wei发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
彩色的绝音完成签到,获得积分10
3秒前
大个应助路人采纳,获得10
4秒前
yang完成签到,获得积分10
4秒前
kylin发布了新的文献求助10
5秒前
zqt完成签到,获得积分10
5秒前
脑洞疼应助BUAAzmt采纳,获得10
5秒前
乖拉完成签到,获得积分10
5秒前
赵梦然发布了新的文献求助10
7秒前
闪闪靖荷完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
沉静尔曼完成签到,获得积分10
8秒前
10秒前
12秒前
李健的粉丝团团长应助xzh采纳,获得10
12秒前
猪猪猪完成签到,获得积分20
12秒前
凉风送信完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
郭优优完成签到 ,获得积分10
13秒前
科研通AI6.2应助aaa采纳,获得10
15秒前
隐形曼青应助aaa采纳,获得10
15秒前
15秒前
科研通AI6.2应助aaa采纳,获得10
15秒前
希望天下0贩的0应助aaa采纳,获得10
15秒前
猪猪猪发布了新的文献求助10
16秒前
Mia应助aaa采纳,获得30
16秒前
16秒前
16秒前
wei发布了新的文献求助10
16秒前
大大大大学渣渣完成签到,获得积分10
17秒前
简单的银耳汤完成签到,获得积分10
18秒前
18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
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
A Case Study on Hotels as Noncongregate Emergency Living Accommodations for Returning Citizens 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 7757650
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9304035
关于积分的说明 20277918
捐赠科研通 7341363
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3312027
关于科研通互助平台的介绍 2462730
邀请新用户注册赠送积分活动 2325771