ACS Catal.: 电化学构建短程有序晶粒低结晶态CoOOH纳米片提高析氧活性

雨辰

2021-05-06

氢由于其可持续性，高能量密度和环境友好性，可能成为新一代燃料的理想选择。电催化水分解是一种有效的制氢方法。OER是一个动力学缓慢的反应，因为它涉及复杂的四电子转移过程。因此，为OER设计有效的电催化剂是可以进一步提高分解水效率和金属-空气电池效率的关键策略。

有鉴于此，深圳大学刘剑洪教授、张黔玲教授等人，使用用于析氧反应（OER）的简便电化学策略，制备了在碳纤维布上生长的低结晶CoOOH纳米片阵列（LC-CoOOH NAs/CFC）。

本文要点

1）考虑到通过简便的电化学策略制备Co(OH)₂/CoOOH阵列的成熟方法，选择了低结晶度CoOOH纳米片阵列（LC-CoOOH NAs）作为研究结构与性质关系的理想模型。

2）低结晶度的CoOOH纳米片是由许多具有不同取向的短程（1-5 nm）有序晶粒随机组装而成的，从而诱导形成了丰富的晶界（CoOOH的边缘位）。

3）此外，在低结晶度的CoOOH纳米片上还设计了一定数量的结构缺陷（氧空位）。与具有完美结构的高结晶度CoOOH NAs / CFC相比，受益于CoOOH的这些丰富的边缘位点和氧空位，LC-CoOOH NAs/CFC的OER活性大大提高。

总之，该工作为合成具有短程有序结构的缺陷材料提供了一种新方法，为OER催化剂的结构和性能奠定了有价值的理论基础。

参考文献：

Shenghua Ye et al. Electrochemical Construction of Low-Crystalline CoOOH Nanosheets with Short-Range Ordered Grains to Improve Oxygen Evolution Activity. ACS Catal., 2021.

DOI: 10.1021/acscatal.1c01300

https://doi.org/10.1021/acscatal.1c01300