Effect of Interlayer Spacing on the Activity of Layered Manganese Oxide Bilayer Catalysts for the Oxygen Evolution Reaction

化学 析氧 双层 过电位 塔菲尔方程 双锰矿 无机化学 剥脱关节 电催化剂 化学工程 催化作用 氧化锰 氧化物 结晶学 物理化学 电化学 石墨烯 电极 有机化学 生物化学 工程类
作者
Qing Kang,Loranne Vernisse,Richard C. Remsing,Akila C. Thenuwara,Samantha L. Shumlas,Ian G. McKendry,Michael L. Klein,Eric Borguet,Michael J. Zdilla,Daniel R. Strongin
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:139 (5): 1863-1870 被引量:153
标识
DOI:10.1021/jacs.6b09184
摘要

We investigated the dependence of the electrocatalytic activity for the oxygen evolution reaction (OER) on the interlayer distance of five compositionally distinct layered manganese oxide nanostructures. Each individual electrocatalyst was assembled with a different alkali metal intercalated between two nanosheets (NS) of manganese oxide to form a bilayer structure. Manganese oxide NS were synthesized via the exfoliation of a layered material, birnessite. Atomic force microscopy was used to determine the heights of the bilayer catalysts. The interlayer spacing of the supported bilayers positively correlates with the size of the alkali cation: NS/Cs+/NS > NS/Rb+/NS > NS/K+/NS > NS/Na+/NS > NS/Li+/NS. The thermodynamic origins of these bilayer heights were investigated using molecular dynamics simulations. The overpotential (η) for the OER correlates with the interlayer spacing; NS/Cs+/NS has the lowest η (0.45 V), while NS/Li+/NS exhibits the highest η (0.68 V) for OER at a current density of 1 mA/cm2. Kinetic parameters (η and Tafel slope) associated with NS/Cs+/NS for the OER were superior to that of the bulk birnessite phase, highlighting the structural uniqueness of these nanoscale assemblies.

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
1秒前
2秒前
3秒前
妮妮发布了新的文献求助20
3秒前
4秒前
zhang完成签到,获得积分10
4秒前
茜茜完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
机智的璐璐完成签到,获得积分10
6秒前
地球翻转完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
齐齐发布了新的文献求助10
6秒前
Wuyi完成签到,获得积分10
6秒前
无wu完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
起床做核酸完成签到,获得积分10
7秒前
Kenny完成签到,获得积分10
8秒前
Wendy发布了新的文献求助10
8秒前
踏实口红完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
简简发布了新的文献求助10
10秒前
Hosky应助韩佳贝采纳,获得10
11秒前
张京涛完成签到,获得积分10
11秒前
李健的小迷弟应助裴瑞志采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
灿灿111发布了新的文献求助10
13秒前
zhangling发布了新的文献求助10
14秒前
田様应助Alice采纳,获得10
14秒前
16秒前
nia发布了新的文献求助20
17秒前
桐桐应助liangc110采纳,获得10
17秒前
17秒前
简简完成签到,获得积分10
18秒前
OldBard完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
刘一发布了新的文献求助10
20秒前
芝麻芝麻开门完成签到,获得积分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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 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 6439279
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8253264
关于积分的说明 17565751
捐赠科研通 5497498
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2899260
邀请新用户注册赠送积分活动 1876038
关于科研通互助平台的介绍 1716631