Ta-doping triggered electronic structural engineering and strain effect in NiFe LDH for enhanced water oxidation

过电位 电催化剂 析氧 塔菲尔方程 材料科学 双金属片 氢氧化物 电化学 电子转移 分解水 价(化学) 催化作用 金属 无机化学 化学 物理化学 电极 冶金 光催化 生物化学 有机化学
作者
Xueyuan Wang,Yongxiao Tuo,Yan Zhou,Dong Wang,Shutao Wang,Jun Zhang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:403: 126297-126297 被引量:253
标识
DOI:10.1016/j.cej.2020.126297
摘要

Structural manipulation of electrocatalyst via doping strategy has always held great interests for developing advanced and stable non-noble metal electrocatalyst for oxygen evolution reaction (OER). Herein, a high-valence state tantalum (Ta) was incorporated into the pristine NiFe layered double hydroxide (LDH) by hydrothermal method. Interestingly, as revealed by structural characterizations, Ta doping causes the lattice expansion of LDH and electronic structure modification through electron transfer from Fe to Ta. DFT calculations further verified that the modulated electronic structure among Ni, Fe and Ta and the modified eg orbital of Ta induced by charge transfer are beneficial for the adsorption of OH species on Ta site in Ta-doped NiFe LDH and increasing the intrinsic metallic property of NiFe LDH. Consequently, the Ta site has lower overpotential compared with other sites on NiFe LDH including the pristine oxygen vacancies, which can improve the electrocatalytic activity for OER. Furthermore, the optimized Ta-NiFe LDH (0.5:6:1.5) exhibited a superior OER activity in contrast to bimetallic LDH, with a low overpotential of 260 mV to drive the current density of 50 mA·cm−2 and a small Tafel slope of 58.95 mV·dec-1. This work provides the theoretical basis for the enhancement of electrochemical OER activity by doping LDH with high-valence state foreign metal.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
长安完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
3秒前
BowieHuang应助燕小丙采纳,获得10
4秒前
缓慢的含海完成签到,获得积分10
5秒前
HY完成签到,获得积分10
5秒前
情怀应助周运来采纳,获得10
5秒前
星辉的斑斓完成签到 ,获得积分10
6秒前
ww完成签到,获得积分10
7秒前
田様应助levi采纳,获得10
8秒前
H_完成签到 ,获得积分10
9秒前
Hello应助鄂坤采纳,获得10
9秒前
ww发布了新的文献求助10
11秒前
edward完成签到,获得积分10
13秒前
蔺天宇完成签到,获得积分10
13秒前
15秒前
且慢应助gloval采纳,获得20
16秒前
舒适冷松关注了科研通微信公众号
20秒前
21秒前
xiaoshi完成签到,获得积分10
22秒前
快乐的修洁完成签到,获得积分10
22秒前
燕小丙完成签到,获得积分10
22秒前
大模型应助linkhrt采纳,获得10
25秒前
希望天下0贩的0应助FMHChan采纳,获得10
26秒前
FanJZ完成签到,获得积分10
27秒前
27秒前
开心映容发布了新的文献求助10
27秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
27秒前
NN发布了新的文献求助30
28秒前
iyoo完成签到,获得积分20
28秒前
orange完成签到,获得积分10
29秒前
大模型应助贪玩的秋柔采纳,获得10
30秒前
31秒前
斑其发布了新的文献求助10
32秒前
暴躁的冰兰关注了科研通微信公众号
32秒前
zxcv完成签到 ,获得积分10
33秒前
33秒前
35秒前
LL发布了新的文献求助10
35秒前
科研通AI2S应助小鹿采纳,获得10
37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
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
Pharmacology for Chemists: Drug Discovery in Context 400
El poder y la palabra: prensa y poder político en las dictaduras : el régimen de Franco ante la prensa y el periodismo 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5604076
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4688908
关于积分的说明 14856886
捐赠科研通 4696312
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2541128
邀请新用户注册赠送积分活动 1507302
关于科研通互助平台的介绍 1471851