焦丽芳Small: 电化学氧化活化的表面重构S-CoTe用于电催化OER

焦丽芳Small: 电化学氧化活化的表面重构S-CoTe用于电催化OER
开发用于析氧反应(OER)的高活性电催化剂对于电催化水分解制氢气来说至关重要。对于电催化剂的设计,合理的进行元素掺杂是提升催化剂本征催化活性的有效途径。南开大学焦丽芳教授团队等人报道了在碳布上生长的掺硫碲化钴纳米棒(S-CoTe/CC)OER催化剂,具有优异的OER活性。
焦丽芳Small: 电化学氧化活化的表面重构S-CoTe用于电催化OER
CoTe/CC上作为电子供体的Co原子在掺入S后会失去部分电子,在电催化OER过程中,S-CoTe/CC表面上会原位转化为CoOOH,因此真正的电催化剂其实是S-CoTe@CoOOH/CC异质结。CoOOH作为电催化OER的活性中心,CoTe则是增强了电催化剂的电导率。
焦丽芳Small: 电化学氧化活化的表面重构S-CoTe用于电催化OER
另外,S的掺入也改变Co活性位点的电子结构,降低了OER过程中限速步骤(OOH*形成)的能垒,从而加速OER的动力学。在1.0 M KOH溶液中,在电流密度为10 mA cm-2时,S-CoTe/CC的过电位为257 mV,Tafel斜率低至63 mV dec-1
Metallic S-CoTe with surface reconstruction activated by electrochemical oxidation for oxygen evolution catalysis. Small, 2021. DOI: 10.1002/smll.202102027

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