Nature子刊：原子级hBN共催化剂助力OER！

• T, 顶刊 • 阅读 79
Nature子刊：原子级hBN共催化剂助力OER！
开发具有优化界面质量和电荷输运性能的高效（共）-催化剂是通过电化学水分解增强析氧反应（OER）的必要条件。基于此，厦门大学曹阳教授和北京航空航天大学宫勇吉教授等人报道了原子级厚度六方氮化硼（hBN）作为一种具有提高OER效率的有吸引力的共催化剂。
其中，hBN覆盖的Ni-Fe(氧)氢氧化物阳极显示出约30 mV dec−1的超低Tafel斜率，反应电流提高了约10倍，在约490 mV过电位下达到约2000 mA cm−2的电流密度，持续时间超过150 h，同时hBN共催化剂的质量活性比商品化催化剂高出5个数量级。
Nature子刊：原子级hBN共催化剂助力OER！
VASP解读
通过DFT计算，作者研究了hBN/NiFeOxHy电极上的OER机制。计算出hBN和NiFeOxHy层之间的距离为0.40 nm，符合典型的范德华距离0.33-0.84 nm。作者发现掺入NiFeOxHy后，hBN的反键轨道的态密度明显下降。因此，电荷转移发生在异质结构电极上，从hBN到NiFeOxHy。
Nature子刊：原子级hBN共催化剂助力OER！
通过形成层间电场，使得OH*在B位点的吸附增强，吸附能接近1.8 eV，而在裸hBN上的吸附能为~0.9 eV。这种吸附也导致O原子向B原子的更大电子位移。因此，OH*中O和H原子之间的相互作用被削弱，这种行为极大降低了OH*到O*的去质子化势垒。
Nature子刊：原子级hBN共催化剂助力OER！
One-atom-thick hexagonal boron nitride co-catalyst for enhanced oxygen evolution reactions. Nat. Commun., 2023, DOI: 10.1038/s41467-023-42696-3.

原创文章，作者：Gloria，如若转载，请注明来源华算科技，注明出处：https://www.v-suan.com/index.php/2023/12/09/51e8c5b13e/

赞 (0)
0

相关推荐