Nano Energy：异质结构NiV氮化物@氧氢氧化物核壳纳米片阵列中异价掺杂与界面的协同作用用于高效析氧

Nanoyu

2021-03-10

析氧反应（OER）是水分解、可充电金属-空气电池、CO2转化和燃料电池等储能和转换系统中的关键反应步骤。然而，由于其四电子转移过程的缓慢的动力学，导致相对较大的过电位和较低的效率，从而严重制约了这些储能和转换系统的应用。因此，储量丰富、高效的OER电催化剂长期以来一直是整个能源转化链中的圣杯。

近日，新加坡国立大学John Wang，武汉理工大学木士春教授，南方科技大学何佳清教授报道了一种有效地将NiV氮化物@氢氧化物（NiVN@OOH）异质结构纳米片阵列中的等价掺杂和界面结合起来的协同策略，由核壳纳米结构Ni₃N@Ni₃VN进行原位电化学表面重构（ESR）用于提高OER动力学。

文章要点

1）优化后的NiVN@OOH具有丰富的核壳界面、垂直排列的纳米薄片阵列和精确的V掺杂，具有优异的OER活性，在50 mA cm_geo^-2电流密度下，具有233 mV的超低过电位，在1.47 V时的电流密度是可逆氢电极（RHE）的64倍，在240 mV过电位下的周转频率是Ni₃N@OOH的37倍，并且在1 M KOH内具有出色的长期稳定性。

2）密度泛函理论（DFT）计算进一步表明，等价态V掺杂和界面工程的协同作用提高了邻近氧活性位的本征OER活性。

参考文献

Xiaorui Gao, Xin Li, Yong Yu, Zongkui Kou, Pengyan Wang, Ximeng Liu, Jie Zhang, Jiaqing He, Shichun Mu and John Wang, Synergizing Aliovalent Doping and Interface in Heterostructured NiV Nitride@Oxyhydroxide Core-Shell Nanosheet Arrays Enables Efficient Oxygen Evolution , Nano  Energy, (2021)

DOI：10.1016/j.nanoen.2021.105961

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.105961