Nature Commun:高自旋Co3+的CoOOH实现优异的OER电催化
纳米技术 纳米 2024-02-15

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CoOOH是一种具有前景的OER电催化剂,在典型的CoOOH中,Co3+阳离子具有低自旋结构(t2g6eg0),同时电子转移通过面-面轨道t2g*进行。

有鉴于此,新加坡科学技术研究局席识博四川大学/新加坡国立大学王晓鹏、新加坡国立大学薛军民通过引入配位不饱和Co原子的方式合成了含有高自旋Co3+的CoOOH。在合成的高自旋结构CoOOH中,电子通过顶点-顶点的eg*轨道之间转移,因此具有显著改善的OER电催化性能。

本文要点:

(1)

制备的高自旋CoOOH电催化剂表现优异的电催化活性,达到10 mA cm-2电流密度的过电势仅为226 mV,比低自旋CoOOH催化剂的过电势低148 mV。

(2)

这项工作说明Co3+阳离子自旋结构对于电催化OER催化活性的关键作用,而且为设计高活性OER电催化剂提供一种设计理念和方法。

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参考文献

Zhang, X., Zhong, H., Zhang, Q. et al. High-spin Co3+ in cobalt oxyhydroxide for efficient water oxidation. Nat Commun 15, 1383 (2024)

DOI: 10.1038/s41467-024-45702-4

https://www.nature.com/articles/s41467-024-45702-4


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