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ACS Energy Lett.: 追蹤溯源，揭示Fe摻入對重構(gòu)水氧化電催化劑內(nèi)在性能的影響

由于對析氧反應(yīng)（OER）性能的顯著影響，伴隨催化組分表面氧化和溶解的預(yù)催化劑的表面動力學(xué)需要極大的研究關(guān)注。因此，在高電流密度下結(jié)構(gòu)完整性的變化通常會導(dǎo)致不一致的 OER 性能。

基于此，成均館大學(xué)Pil J. Yoo、首爾國立大學(xué)Won Bo Lee等提出了復(fù)雜的預(yù)催化劑設(shè)計，然后在水氧化條件下和Fe存在下進(jìn)行重構(gòu)處理，這顯著提高了OER活性和長期穩(wěn)定性。

在重構(gòu)Ni(OH)₂/Co₉S₈后，F(xiàn)e摻雜NiOOH/CoOOH的超薄異質(zhì)界面結(jié)構(gòu)在核心Co₉S₈周圍形成。催化劑前體，最終呈現(xiàn)出異常高的OER性能，Fe的摻入促進(jìn)并維持了重構(gòu)電催化劑的OER性能(400 mA cm^-2，345 mV)。重構(gòu)的電催化劑(具有高價金屬位點)的顯著改變的固有特性解釋了OER活性的增強(qiáng)。

密度泛函理論(DFT)計算表明，與未摻雜Fe的電催化劑(NiOOH、CoOOH和NiOOH/CoOOH)相比，F(xiàn)e摻雜的異質(zhì)界面電催化劑(Fe摻雜的NiOOH/CoOOH)顯著降低了OER過電位，F(xiàn)e位點促進(jìn)了相鄰的Co/Ni位點的強(qiáng)OOH*結(jié)合，從而降低了過電位。

因此，本研究強(qiáng)調(diào)了理解預(yù)催化劑表面動力學(xué)的重要性，并強(qiáng)調(diào)了表面重建過程以定制穩(wěn)定的異質(zhì)界面結(jié)構(gòu)以實現(xiàn)持久的水電解性能。

Unveiling the Impact of Fe Incorporation on Intrinsic Performance of Reconstructed Water Oxidation Electrocatalyst. ACS Energy Letters, 2021. DOI: 10.1021/acsenergylett.1c01983

原創(chuàng)文章，作者：Gloria，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2023/10/18/735a0b8b2a/

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