纳米人

Advanced Materials：无定形氧化钴氢氧化物的析氧活性

湘湘
2022-10-03


纳米晶或非晶态氧化钴氢氧化物(CoCat)是一种很有前途的析氧反应(OER)电催化剂。CoCat相虽然具有相同的短程有序，但具有不同的电催化性能。由于多个相互依赖的参数同时影响OER活动，这一现象还没有得到最终的理解。

柏林工业大学Matthias Driess等将层状硼磷酸钴预催化剂Co(H2O)2[B2P2O8(OH)2]∙H2O完全重构为两种不同的CoCat相。与之前的报道形成鲜明对比的是，这种重建不是在表面开始的，而是在电极-基质-催化剂界面开始的。

 

本文要点：

（1）

对两种硼磷酸盐衍生CoCat以及显著的CoPi和CoBi的非原位和准原位研究发现了Tafel斜率/范围、缓冲层结合和含量、长程有序、可达边缘位点数量、氧化还原活性和形态的差异。考虑并将这些方面与质子质量传输限制联系起来，作者提供了一幅解释不同OER活动的全面图景。

（2）

最决定性的因素是用于重建的缓冲液，不可逆键缓冲液抑制的边缘位点的数量，以及催化剂的形貌。利用这些知识，优化的OER系统在接近中性的硼酸钾介质中以1.62±0.03 VRHE工作，在65°C下输出250 mA/cm2，运行一个月而不降低性能。

 

参考文献:

Hausmann, J.N., Mebs, S., Dau, H., Driess, M. and Menezes, P.W. (2022), Oxygen Evolution Activity of Amorphous Cobalt Oxyhydroxides: Interconnecting Precatalyst Reconstruction, LongRange Order, Buffer-Binding, Morphology, Mass Transport, and Operation Temperature. Adv. Mater.. Accepted Author Manuscript 2207494.

DOI: 10.1002/adma.202207494

https://doi.org/10.1002/adma.202207494




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