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陜師大/河師大AFM: 性能超過基準(zhǔn)Ir/C！具有緊密異質(zhì)結(jié)構(gòu)Co(OH)2/NiPx增強(qiáng)電催化析氧反應(yīng)

電催化水分解被認(rèn)為是獲得氫氣和實(shí)現(xiàn)碳中和能源循環(huán)的有前途的方法。作為陽極中水分解的半反應(yīng)之一，析氧反應(yīng)(OER)涉及多個質(zhì)子和電子的協(xié)同轉(zhuǎn)移，其緩慢的動力學(xué)而極大地阻礙了整體效率。因此，迫切需要用于OER的高活性和穩(wěn)定的電催化劑以提高能量轉(zhuǎn)換效率并降低電力成本。

近日，陜西師范大學(xué)曹睿、河南師范大學(xué)上官恩波和齊靜等通過一種逐步電化學(xué)策略來制造具有緊密異質(zhì)結(jié)構(gòu)的Co(OH)₂/NiP_x納米片，該催化劑具有高效的OER性能。

Co(OH)₂納米片作為NiP_x生長的基底，產(chǎn)生豐富而緊密的異質(zhì)界面。異質(zhì)結(jié)構(gòu)受到NiP_x負(fù)載的良好調(diào)節(jié)，并且在異質(zhì)結(jié)構(gòu)Co(OH)₂/NiP_x中Co(OH)₂和NiP_x兩種成分之間具有強(qiáng)電子相互作用，因此催化劑的特征氧化還原峰經(jīng)歷負(fù)移，大大促進(jìn)了Co中心的氧化。

此外，異質(zhì)結(jié)構(gòu)的Co(OH)₂和NiP_x納米片還表現(xiàn)出增強(qiáng)的電子轉(zhuǎn)移和改善的親水性以及由異質(zhì)結(jié)構(gòu)引起的電子調(diào)節(jié)和表面潤濕性改性可以增強(qiáng)電荷/物質(zhì)傳遞，暴露更多可用的活性位點(diǎn)并加速動力學(xué)。

在10 mA cm^-2的電流密度下，最佳的異質(zhì)結(jié)構(gòu)Co(OH)₂/NiP_x納米片過電位僅為236 mV，Tafel斜率為52 mV dec^-1，而對應(yīng)的純Co(OH)₂為的過電位和Tafel斜率分別為292 mV和87 mV dec^-1，異質(zhì)結(jié)構(gòu)Co(OH)₂/NiP_x納米片的性能甚至超過了基準(zhǔn)Ir/C?？偟膩碚f，這項(xiàng)工作提供了一種制備異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米材料的新策略，對設(shè)計(jì)具有改進(jìn)的OER電催化性能的催化劑起到重要的指導(dǎo)作用。

Interfacial Engineering of Heterostructured Co(OH)₂/NiP_x Nanosheets for Enhanced Oxygen Evolution Reaction. Advanced Functional Materials, 2022. DOI: 10.1002/adfm.202206407

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/2023/11/01/4603c9db33/

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