Nano Energy: Ni2+/Co2+掺杂的Au-Fe7S8纳米片具有极高的OER活性

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Nano Energy: Ni2+/Co2+掺杂的Au-Fe7S8纳米片具有极高的OER活性

为了克服碱性水电解槽等能源设备的低效问题，构建具有显着增强的析氧反应(OER)性能的活性材料非常重要。
澳大利亚科廷大学贾国华、FrancaJones和南京工业大学邵宗平、中国科学技术大学李云国等报道了一种Ni2+/Co2+掺杂的二维(2D)Au-Fe7S8纳米片(NPL)，其具有异常高的析氧反应(OER)活性。
Nano Energy: Ni2+/Co2+掺杂的Au-Fe7S8纳米片具有极高的OER活性
作者利用离子扩散诱导掺杂策略，制备出Ni2+/Co2+掺杂的二维Au-Fe7S8纳米片，Au-Fe7S8上Ni2+和Co2+共存将其从性能最低的氧析出反应(OER)活性材料转变为高性能的氧析出反应(OER)活性材料。
对于该催化剂，在1.0 M KOH溶液中，电流密度为10 mA cm-2下的OER过电位为243 mV，并且具有快速动力学( Tafel斜率为43mV dec-1)。
Nano Energy: Ni2+/Co2+掺杂的Au-Fe7S8纳米片具有极高的OER活性
DFT计算表明，Ni2+/Co2+掺杂提高了OOH物种在Au-Fe7S8 NPL {001}表面上的结合，并降低了OER过程的能垒。
另外，Fe、Co和Ni成分之间的相互作用，即活性中心之间的协同作用和导致气体容易释放的离子扩散也有利于提高催化剂的OER活性。
Ni2+/Co2+ doped Au-Fe7S8 nanoplatelets with exceptionally high oxygen evolution reaction activity. Nano Energy, 2021. DOI: 10.1016/j.nanoen.2021.106463

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