自優化混合金屬氧化物是一種應用于先進OER的新型電催化劑。有鑒于此,德國美因茨大學Dandan Gao、劉榮基、山東大學Minghao Hua等報道納米CoW氧化物在CuO載體上通過一步沉積進行自組裝,發生自優化,顯著改善電催化OER性能。
本文要點:
(1)
CoW氧化物的納米結構在CuO載體上自組裝,得到的復合催化劑展示顯著的自優化行為,顯著降低過電勢,增強電流密度。在電催化工作條件下,電催化劑的界面重構原位形成氧化的Co物種,這種Co氧化物是真實的催化位點。
(2)
通過DFT理論計算進一步展示了生成*OOH步驟是OER的決速步驟,并且展示了氧中間體物種的適應性結合(adaptive binding)。中間體在OER反應過程中由W位點變為Co位點,展示了適應性結合的能力。這項研究為理解自優化機理提供幫助,為推動設計和開發高效分解水電催化劑提供幫助。
參考文獻
Christean Nickel, David Leander Troglauer, Zsolt Dallos, Dhouha Abid, Kevin Sowa, Magdalena Ola Cichocka, Ute Kolb, Boris Mashtakov, Bahareh FeiziMohazzab, Shikang Han, Leon Pr?del, 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