Topotactically Transformed Polygonal Mesopores on Ternary Layered Double Hydroxides Exposing Under‐Coordinated Metal Centers for Accelerated Water Dissociation

材料科学 三元运算 离解(化学) 分解水 层状双氢氧化物 金属 析氧 电解质 密度泛函理论 催化作用 化学工程 介孔材料 化学物理 无机化学 纳米技术 物理化学 电极 计算化学 化学 电化学 冶金 工程类 计算机科学 程序设计语言 光催化 生物化学
作者
Hao Sun,Ling Chen,Yuebin Lian,Wenjuan Yang,Ling Lin,Yufeng Chen,Jiabin Xu,Dan Wang,Xiaoqin Yang,Mark H. Rümmerli,Jun Guo,Jun Zhong,Zhao Deng,Yan Jiao,Yang Peng,Shi‐Zhang Qiao
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:32 (52): e2006784-e2006784 被引量:294
标识
DOI:10.1002/adma.202006784
摘要

Layered double hydroxides (LDHs) have been recognized as potent electrocatalysts for oxygen evolution reaction (OER), but are lacking in hydrogen evolution reaction (HER) activities due to the sluggish kinetics of water dissociation in alkaline medium. Herein, aiming to simultaneously bolster the HER and OER kinetics, a metal-organic framework (MOF) mediated topotactic transformation tactic is deployed to fabricate holey ternary CoFeNi LDHs on nickel foam, exposing polygonal mesopores with atomistic edge steps and lattice defects. The optimized catalyst requires only an external voltage of 1.49 V to afford the water splitting current density of 10 mA cm-2 apart from the superb electrolytic stability, far surpassing the benchmark Pt/C||RuO2 couple. More importantly, mechanistic investigations utilizing advanced spectroscopies in conjunction with density function theory (DFT) understandings unravel while the synergetic effect among under-coordinated metal centers lowers the energy barrier of water dissociation, Fe-doping enables further modulating the d-band density of states (DOS) of Co and Ni in favor of intermediates binding, thereby promoting the intrinsic HER activity. Operando Raman studies reveal negligible structural change of the LDHs during the HER process, whereas for OER the active sites can quickly turn into oxyhydroxides in the presence of lattice defects and under-coordinated metal centers.
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
KX2024完成签到,获得积分10
刚刚
踏实谷蓝完成签到 ,获得积分10
2秒前
灰灰灰完成签到,获得积分10
3秒前
轻松的越彬完成签到 ,获得积分10
6秒前
笛卡尔的情书完成签到 ,获得积分10
7秒前
Skywalk满天星完成签到,获得积分10
8秒前
zxy14完成签到,获得积分10
9秒前
无心完成签到,获得积分10
12秒前
美罗培南完成签到 ,获得积分0
13秒前
赘婿应助sheh采纳,获得10
16秒前
lyyu完成签到 ,获得积分10
19秒前
缓慢的灵枫完成签到 ,获得积分0
19秒前
强强仔仔完成签到 ,获得积分10
20秒前
wanghao完成签到 ,获得积分10
21秒前
柒柒球完成签到 ,获得积分10
22秒前
小路完成签到,获得积分10
25秒前
早睡早起身体好Q完成签到 ,获得积分10
27秒前
ddddddd完成签到,获得积分10
29秒前
笑傲江湖完成签到,获得积分10
41秒前
41秒前
好好学习完成签到,获得积分0
42秒前
zyw完成签到 ,获得积分10
45秒前
evermore发布了新的文献求助10
47秒前
huahua完成签到 ,获得积分10
50秒前
迅速的千风完成签到 ,获得积分10
54秒前
常常完成签到,获得积分10
55秒前
吕吕完成签到,获得积分10
57秒前
cquank完成签到,获得积分10
59秒前
路过完成签到,获得积分10
59秒前
小张完成签到,获得积分10
1分钟前
Double_N完成签到,获得积分10
1分钟前
shouyu29发布了新的文献求助10
1分钟前
wmz完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
柠檬普洱茶完成签到,获得积分10
1分钟前
caulif完成签到 ,获得积分10
1分钟前
sheh发布了新的文献求助10
1分钟前
世界完成签到,获得积分10
1分钟前
木卫二完成签到 ,获得积分10
1分钟前
整齐豆芽完成签到 ,获得积分10
1分钟前
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
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 6427915
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8244660
关于积分的说明 17528369
捐赠科研通 5483325
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2895136
邀请新用户注册赠送积分活动 1871298
关于科研通互助平台的介绍 1710410