Lattice Oxygen Mechanism Induced on Nickel Sites by Cl – Adsorption for Efficient Seawater Oxidation Reaction

化学 海水 吸附 氧气 无机化学 氧-18 反应机理 光化学 物理化学 催化作用 有机化学 海洋学 地质学
作者
Qihao Sha,Tianshu Gao,Yan Li,Wei‐Hsuan Hung,Ching‐Yu Chiang,Daojin Zhou,Bin Liu,Yun Kuang,Xiaoming Sun
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:147 (24): 20716-20724 被引量:111
标识
DOI:10.1021/jacs.5c04206
摘要

Efficient seawater oxidation reaction is crucial for advancing hydrogen fuel production. Developing highly efficient oxygen evolution reaction (OER) catalysts that follow the lattice oxygen mechanism (LOM) can effectively mitigate undesirable chloride oxidation side reactions in seawater electrolysis and reduce energy consumption. Herein, we propose a Cl – -mediation strategy that is able to shift the OER mechanism from the adsorbate evolution mechanism (AEM) to LOM on nickel sites. By loading highly dispersed Ir onto Ni-based precursors (e.g., NiSe, Ni(OH) 2, NiS 2 and NiSOH), we exploit the robust coordination interaction between Ir and Cl – in seawater to establish a Cl–Ir–O–Ni electron-withdrawing chain from Ni to Cl, which strengthens Ni–O covalency in situ during the OER, thereby activating lattice oxygen around the Ni sites in seawater. As a result, the Cl-modified Ir/NiOOH-Se@Cl catalyst requires an overpotential of only 313 mV to achieve an OER current density of 0.5 A cm –2, demonstrating a reduction of 147 mV compared to that in alkaline condition (Ir/NiOOH-Se@OH) and also maintaining stable operation at 0.5 A cm –2 for 500 h. Our work provides a novel and intriguing concept for regulating local lattice oxygen activity toward developing highly efficient oxygen electrocatalysts for clean energy productions.
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
任性山芙完成签到,获得积分10
1秒前
希望天下0贩的0应助大头采纳,获得10
1秒前
2秒前
2秒前
linxiaoyu关注了科研通微信公众号
2秒前
苦瓜大王完成签到,获得积分10
2秒前
科目三应助Entice采纳,获得10
2秒前
毕奥萨伐尔完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
浅听风吟完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
Lucas应助航隐晚烟中采纳,获得10
3秒前
4秒前
高高发布了新的文献求助10
4秒前
郭子发布了新的文献求助10
4秒前
高高的起眸完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
斯文败类应助YLC采纳,获得10
4秒前
苦瓜大王发布了新的文献求助10
4秒前
宸昶完成签到,获得积分10
5秒前
科研通AI6.2应助yyyyy采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
无辜的亦瑶完成签到 ,获得积分10
7秒前
zmx1025完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
宓之云完成签到,获得积分10
8秒前
3210592发布了新的文献求助10
8秒前
melo完成签到,获得积分10
8秒前
今天好好学习完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
爱笑紫菜完成签到,获得积分10
9秒前
lllwwwwjjjj完成签到,获得积分20
9秒前
ZXK666发布了新的文献求助10
9秒前
cookingmouse发布了新的文献求助10
9秒前
炘瑶发布了新的文献求助30
10秒前
WHEN完成签到,获得积分10
10秒前
田様应助库珀采纳,获得10
10秒前
10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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Perfectionism in School 600
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 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 7729035
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9281181
关于积分的说明 20141334
捐赠科研通 7306427
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3302955
关于科研通互助平台的介绍 2456020
邀请新用户注册赠送积分活动 2311225