Understanding and Optimizing Ultra‐Thin Coordination Polymer Derivatives with High Oxygen Evolution Performance

过电位 析氧 材料科学 催化作用 电子转移 密度泛函理论 聚合物 合理设计 化学工程 X射线吸收光谱法 纳米技术 薄膜 物理化学 吸收光谱法 计算化学 化学 有机化学 电化学 电极 复合材料 工程类 物理 量子力学
作者
Yonggui Zhao,Wenchao Wan,Yi Chen,Rolf Erni,Carlos A. Triana,Jingguo Li,Christos K. Mavrokefalos,Ying Zhou,Greta R. Patzke
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:10 (37) 被引量:37
标识
DOI:10.1002/aenm.202002228
摘要

Abstract Engineering low‐crystalline and ultra‐thin nanostructures into coordination polymer assemblies is a promising strategy to design efficient electrocatalysts for energy conversion and storage. However, the rational utilization of coordination polymers (CPs) or their derivatives as electrocatalysts has been hindered by a lack of insight into their underlying catalytic mechanisms. Herein, a convenient approach is presented where a series of Ni 10‐x Fe x ‐CPs (0 ≤ x ≤ 5) is first synthesized, followed by the introduction of abundant structural deficiencies using a facile reductive method (R‐Ni 10‐x Fe x ‐CPs). The representative low‐crystalline R‐Ni 8 Fe 2 ‐CPs (R‐NiFe‐CPs) with a thickness of sub‐2 nm display promising oxygen evolution reaction (OER) performance with a very low overpotential of 225 mV at 10 mA cm −2 and high long‐term durability over 120 h. Comprehensive investigations including X‐ray absorption spectroscopy, density functional theory, and mass diffusion theory reveal strong synergistic effects of structural deficiencies on the OER activity. A super‐Nernstian pH‐dependence of 85.15 mV pH −1 suggests that the catalytic OER mechanism of R‐NiFe‐CPs involved a decoupled proton‐electron transfer (PT/ET) pathway, leading to notably higher OER activity compared to the concerted coupled proton‐electron transfer pathway. New insights into the catalytic reaction mechanisms of CP‐related materials open up new approaches to expedite the design of efficient electrocatalysts.
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
哈哈哈应助你就没说对过采纳,获得10
刚刚
LZCCC发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
1秒前
一一完成签到,获得积分10
1秒前
oh发布了新的文献求助10
2秒前
4秒前
上官若男应助依然小爽采纳,获得10
4秒前
fengqinshang完成签到,获得积分10
4秒前
咕咕嘎嘎完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
爱吃泡芙发布了新的文献求助30
5秒前
冷静短靴发布了新的文献求助10
6秒前
GTthree完成签到,获得积分10
6秒前
上官若男应助LZCCC采纳,获得10
7秒前
cpl发布了新的文献求助10
7秒前
周em12_完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
丘比特应助ddd采纳,获得10
9秒前
9秒前
1111发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
jiayinan发布了新的文献求助10
11秒前
GTthree发布了新的文献求助10
11秒前
饱满的毛巾完成签到,获得积分10
11秒前
罗博超完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
abu完成签到,获得积分10
13秒前
十次方发布了新的文献求助10
13秒前
洛luo完成签到,获得积分10
13秒前
guangshuang发布了新的文献求助10
13秒前
xxx发布了新的文献求助10
13秒前
mitchell_li应助威武涵蕾采纳,获得10
13秒前
14秒前
桐桐应助Tom采纳,获得10
14秒前
阳光彩虹完成签到,获得积分10
14秒前
昵称发布了新的文献求助10
14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
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
2026 Hospital Accreditation Standards 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6264985
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8086728
关于积分的说明 16900918
捐赠科研通 5335395
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2839772
邀请新用户注册赠送积分活动 1817064
关于科研通互助平台的介绍 1670646