Nature Commun：高自旋Co3+的CoOOH实现优异的OER电催化

纳米技术

2024-02-15

CoOOH是一种具有前景的OER电催化剂，在典型的CoOOH中，Co³⁺阳离子具有低自旋结构（t_2g⁶e_g⁰），同时电子转移通过面-面轨道t_2g*进行。

有鉴于此，新加坡科学技术研究局席识博、四川大学/新加坡国立大学王晓鹏、新加坡国立大学薛军民等通过引入配位不饱和Co原子的方式合成了含有高自旋Co³⁺的CoOOH。在合成的高自旋结构CoOOH中，电子通过顶点-顶点的e_g*轨道之间转移，因此具有显著改善的OER电催化性能。

本文要点：

（1）

制备的高自旋CoOOH电催化剂表现优异的电催化活性，达到10 mA cm^-2电流密度的过电势仅为226 mV，比低自旋CoOOH催化剂的过电势低148 mV。

（2）

这项工作说明Co³⁺阳离子自旋结构对于电催化OER催化活性的关键作用，而且为设计高活性OER电催化剂提供一种设计理念和方法。

参考文献

Zhang, X., Zhong, H., Zhang, Q. et al. High-spin Co³⁺ in cobalt oxyhydroxide for efficient water oxidation. Nat Commun 15, 1383 (2024)

DOI: 10.1038/s41467-024-45702-4

https://www.nature.com/articles/s41467-024-45702-4