Tuning the Electronic Structure of W 18 O 49 via Dual Doping for Efficient Oxygen Evolution Reaction

塔菲尔方程 析氧 过电位 电催化剂 材料科学 电化学 密度泛函理论 兴奋剂 阴极 电子结构 电池(电) 分解水 化学工程 催化作用 无机化学 物理化学 化学 电极 计算化学 热力学 光电子学 物理 工程类 光催化 生物化学 功率(物理)
作者
Wanlu Hu,Meng Tian,Kai Zeng,Jin Yan,Junhua Zhou,Jinlei Zhang,Mark Hermann Rümmeli,Haibo Wang,Ruizhi Yang
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:5 (3): 3208-3216 被引量:23
标识
DOI:10.1021/acsaem.1c03814
摘要

Doping is an effective approach to tune the structure of materials at an atomic level, optimizing their performance toward various energy conversion applications. Herein, we show that nickel (Ni) and iron (Fe) dual doping activates the electrochemical inert W 18 O 49 into a highly active electrocatalyst toward the oxygen evolution reaction (OER). Compared to monodoping, dual doping of Ni and Fe in the lattice of W 18 O 49 results in the synergistic modulation of the electronic structure and physicochemical properties of tungsten oxides. The Ni and Fe dual-doped W 18 O 49 (NiFe–W 18 O 49 ) achieves a low overpotential of 325 mV at a current density of 10 mA cm –2 and a Tafel slope of 42 mV dec –1 for the OER in 0.1 M potassium hydroxide (KOH) solution, comparable with those of state-of-the-art IrO 2 . The Zn–air battery based on a NiFe–W 18 O 49 cathode displays a long-term cycling durability of over 180 h, superior to the battery with a commercial Pt/C–IrO 2 cathode. Combined experimental analysis and density functional theory calculations unveil that the distorted geometric structure and regulated electronic structure of W 18 O 49 contribute crucially to the activation of its inert catalytic activity.
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
lucky发布了新的文献求助10
刚刚
可爱的函函应助coryyyy采纳,获得10
刚刚
明亮鸣凤完成签到,获得积分20
刚刚
坦率尔琴发布了新的文献求助10
1秒前
WANG完成签到,获得积分10
3秒前
FashionBoy应助肖未央采纳,获得10
4秒前
4秒前
HYTingh发布了新的文献求助10
4秒前
王开放发布了新的文献求助30
5秒前
天天快乐应助ZetaGundam采纳,获得10
5秒前
香蕉觅云应助坚强抽屉采纳,获得10
5秒前
研友_VZG7GZ应助梅子黄时雨采纳,获得10
6秒前
隐形曼青应助王小帅采纳,获得10
6秒前
yxl发布了新的文献求助10
7秒前
9秒前
9秒前
沣祾完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
fzx完成签到,获得积分10
12秒前
司徒诗蕾完成签到,获得积分10
12秒前
T_T完成签到 ,获得积分10
12秒前
scycx完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
张张发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
16秒前
16秒前
打打应助biochen采纳,获得10
17秒前
wyz发布了新的文献求助200
17秒前
18秒前
19秒前
19秒前
Xi_Ling应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
20秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
xyz发布了新的文献求助10
20秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
Emper发布了新的文献求助10
20秒前
洋洋应助科研通管家采纳,获得10
20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 Cardiovascular Research and Medicine(2e) 820
自動車の空力技術 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7781791
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9321380
关于积分的说明 20382762
捐赠科研通 7369589
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3320111
关于科研通互助平台的介绍 2467955
邀请新用户注册赠送积分活动 2336034