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
刚刚
QQ发布了新的文献求助10
刚刚
nibaba发布了新的文献求助30
刚刚
刚刚
爱柠发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
晓倩完成签到,获得积分10
1秒前
dora完成签到,获得积分10
1秒前
李爱国应助葫芦家二娃采纳,获得10
1秒前
马骁完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
sinyour完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
YeHan完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
sunshine发布了新的文献求助10
3秒前
外向幻露发布了新的文献求助10
3秒前
lulu发布了新的文献求助10
3秒前
ggg发布了新的文献求助10
4秒前
healer发布了新的文献求助10
4秒前
立菠萝发布了新的文献求助10
4秒前
何飞莲发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
qiqi发布了新的文献求助30
5秒前
5秒前
hiha发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
doou应助yur采纳,获得10
6秒前
舒心战斗机完成签到 ,获得积分20
6秒前
6秒前
Sharky完成签到,获得积分10
7秒前
结实蜡烛发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI6.4应助bitter采纳,获得10
7秒前
7秒前
QQ完成签到,获得积分10
7秒前
虚幻傲丝完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI6.2应助yang采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
9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
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 2000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
ON THE THEORY OF BIRATIONAL BLOWING-UP 666
Signals, Systems, and Signal Processing 610
“美军军官队伍建设研究”系列(全册) 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 6387253
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8201151
关于积分的说明 17350781
捐赠科研通 5441036
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2877286
邀请新用户注册赠送积分活动 1853649
关于科研通互助平台的介绍 1697520