自优化混合金属氧化物是一种应用于先进OER的新型电催化剂。有鉴于此,德国美因茨大学Dandan Gao、刘荣基、山东大学Minghao Hua等报道纳米CoW氧化物在CuO载体上通过一步沉积进行自组装,发生自优化,显著改善电催化OER性能。
本文要点:
(1)
CoW氧化物的纳米结构在CuO载体上自组装,得到的复合催化剂展示显著的自优化行为,显著降低过电势,增强电流密度。在电催化工作条件下,电催化剂的界面重构原位形成氧化的Co物种,这种Co氧化物是真实的催化位点。
(2)
通过DFT理论计算进一步展示了生成*OOH步骤是OER的决速步骤,并且展示了氧中间体物种的适应性结合(adaptive binding)。中间体在OER反应过程中由W位点变为Co位点,展示了适应性结合的能力。这项研究为理解自优化机理提供帮助,为推动设计和开发高效分解水电催化剂提供帮助。
参考文献
Christean Nickel, David Leander Troglauer, Zsolt Dallos, Dhouha Abid, Kevin Sowa, Magdalena Ola Cichocka, Ute Kolb, Boris Mashtakov, Bahareh FeiziMohazzab, Shikang Han, Leon Prädel, Lijie Ci, Deping Li, Xiaohang Lin, Minghao Hua, Rongji Liu, Dandan Gao, Self-optimizing Cobalt Tungsten Oxide Electrocatalysts toward Enhanced Oxygen Evolution in Alkaline Media, Angew. Chem. Int. Ed. 2025
DOI: 10.1002/anie.202424074
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202424074