Ir–Co3S4/CoOxHy Heterojunction Enables Efficient Alkaline Oxygen Evolution through Binuclear Ir–Co Active Sites

氧气 异质结 析氧 化学 材料科学 无机化学 物理化学 光电子学 电化学 电极 有机化学
作者
Zheheng Jiang,Wei Liu,Muzammil Hussain,Hao Sun,Yun Kuang,Yaping Li,Wen Liu,Daojin Zhou,Xiaoming Sun,Daojin Zhou,Xiaoming Sun
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:13 (25): 9445-9454 被引量:4
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.5c00603
摘要

Developing efficient and stable oxygen evolution reaction (OER) electrocatalysts is vital to advancing the expansion of water-splitting for green hydrogen production. However, the high overpotential and unsatisfactory stability of electrocatalysts have been significant obstacles. Herein, hydrothermal and cathodic electrodeposition are utilized to prepare an atomically dispersed Ir-doped Co3S4 electrocatalyst (Ir–Co3S4) as precatalysts, exhibiting a record-low overpotential (158 mV at 10 mA cm–2) and ultrahigh stability (1000 h at 100 mA cm–2) in 1 M KOH after activation, making it one of the best-performing OER anodes. In situ characterizations and theoretical calculations demonstrated that Ir–Co3S4 undergoes a precatalytic evolution of sulfur–oxygen exchange to form a dual-anionic coordination environment, which is conducive to enhancing the activity of CoOOH formation at operating voltages. Ir–Co dual active sites in Ir–Co3S4/CoOxHy could trigger the OER via a kinetically advantageous oxide coupling mechanism (OCM). Furthermore, in conjunction with the Raman findings, the molecular dynamics simulations demonstrate that the SO42– generated by the electrode exerts a role in repelling Cl– through dense coverage and electrostatic repulsion, demonstrating the potential being used in saline-alkaline water splitting. This work proposes combining single noble metal atoms with economically efficient metal sulfide catalysts and presents a rational design approach for hydrogen production 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
XQQDD应助刘鑫采纳,获得20
刚刚
可爱的函函应助dong采纳,获得10
1秒前
1秒前
找文献的天才狗完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
贪玩飞珍发布了新的文献求助10
2秒前
隐形曼青应助小黑采纳,获得10
3秒前
4秒前
西木发布了新的文献求助30
4秒前
整齐芷文完成签到,获得积分10
4秒前
ma3501134992应助小满采纳,获得10
5秒前
5秒前
羊羊羊完成签到 ,获得积分10
6秒前
Jasper应助bingbing采纳,获得30
6秒前
6秒前
6秒前
畔畔发布了新的文献求助100
6秒前
十一完成签到 ,获得积分10
6秒前
初景发布了新的文献求助10
7秒前
今后应助xiaomaodou采纳,获得10
7秒前
赘婿应助拉长的湘采纳,获得10
8秒前
Syminia发布了新的文献求助30
9秒前
慕青应助shun采纳,获得10
10秒前
10秒前
披着羊皮的狼应助zrw采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
幸运星完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
科研通AI6.1应助张玉杰采纳,获得30
13秒前
美丽萝莉完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
那片天发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
14秒前
Liekkas发布了新的文献求助10
15秒前
单身的盼雁完成签到,获得积分10
16秒前
1236发布了新的文献求助30
16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 6442770
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8256642
关于积分的说明 17583261
捐赠科研通 5501353
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900675
邀请新用户注册赠送积分活动 1877632
关于科研通互助平台的介绍 1717328