海胆状CoFe层状双氢氧化物的合成用于高效电催化析氧

导读 中国科学院合肥物质科学研究院(HFIPS)王琪教授团队通过简单的水热法与快速电沉积相结合,成功合成了多相Ce@CoFe-LDH电催化剂。研究结果发表...

中国科学院合肥物质科学研究院(HFIPS)王琪教授团队通过简单的水热法与快速电沉积相结合,成功合成了多相Ce@CoFe-LDH电催化剂。

研究结果发表在 Inorganic Chemistry Frontiers上。

电化学水分解对于清洁氢能生产至关重要。由于复杂的电子转移步骤,水分解中的析氧反应(OER)很慢。Ru 或 Ir 等贵金属纳米材料是有效的 OER 催化剂,但面临稀缺和稳定性问题。开发基于过渡金属的稳定的OER电催化剂对于大规模应用至关重要。

在这项研究中,通过使用低浓度的Ce离子并快速沉积它们,研究人员成功地制备了 均匀分布在CoFe-LDH纳米线表面的超细Ce(OH) 3纳米颗粒。

这种形成导致产生许多稳定的活性界面。超细Ce(OH) 3纳米粒子和CoFe-LDH纳米线之间的电子交换 在CoFe-LDH表面产生最佳的电子结构。因此,Ce@CoFe-LDH 在促进 OER 方面表现出显着的效率和稳定性。

此外,通过界面工程,降低了反应速率决定步骤(RDS)的能垒,从而提高了催化性能和稳定性。

此外,与商用RuO 2阳极相比,Ce@CoFe-LDH 在水分解方面表现出优越的性能,显着推进了电催化水分解技术的商业化前景。

该团队表示,这项研究为我们提供了如何制造适用于 OER 的电催化剂的新想法,以便可以出于清洁能源和环境原因大规模分解水。

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