华师余承忠/刘超Small: 小小“吃豆人”，拥有高性能：Ti-CoSx HSS用于高效稳定电催化OER

2023年10月18日下午9:07 • 头条, 百家, 顶刊 • 阅读 15

过渡金属硫化物(TMS)是具有良好性能的析氧反应(OER)电催化剂。开发新的策略来提高 TMS的电化学性能具有重要意义。

近日，华东师范大学余承忠、刘超等制备了一种独特的类似“吃豆人”的钛掺杂硫化钴中空超结构(Ti-CoS_xHSS)作为OER电催化剂，该催化剂具有优异的电催化OER性能。

研究人员通过使用NH₂-MIL-125@ZIF-67 MOF-MOF异质结构作为前体，通过顺序硫化工艺合成了类似“吃豆人”的Ti掺杂CoS_x中空超结构。

由于由互连的纳米笼和掺杂Ti的CoS_x组成的复杂超结构，Ti-CoS_x空心超结构表现出增强的物质和电子转移，并且扩大活性位点暴露，提高了催化剂的电化学活性和稳定性。

在1.0 M KOH溶液中，Ti-CoS_x HSS在10 mA cm^-2电流密度下的OER过电位为249 mV，Tafel斜率为45.5 mV dec^-1，性能与许多报道的金属硫化物和钛改性金属氧化物/氢氧化物基电催化剂相当甚至更高。

另外，Ti-CoS_x HSS在10 mA cm^-2电流密度下能个连续运行24个小时，仅有约5.8%的电流损失，远小于RuO₂的33.4%的值。该工作提出了一种新的合成策略，为构建精心设计的具有复杂结构的MOF衍生物铺平了道路。

A Pacman-Like Titanium-Doped Cobalt Sulfide Hollow Superstructure for Electrocatalytic Oxygen Evolution. Small, 2021. DOI: 10.1002/smll.202103106

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