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科技工作者之家 2021-03-04
来源:中国科学材料
发展储量丰富、高性价比的非贵金属产氧(OER)催化剂十分必要。具有金属特性的Co4N是极具潜力的候选催化剂之一;其性能受催化剂形貌和表面电子结构的影响。近日,暨南大学高庆生教授等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文,将镍掺杂到具有一维层级结构的Co4N纳米线束中,实现了对催化剂形貌和电子结构的有效调控。
XPS结果表明,Ni掺杂可以提高Co3+的比例,而表面原位生成的羟基氧化物有利于OER反应进行。此外,该材料优良的导电性和一维层级结构有利于活性位点的充分暴露,使得材料的电催化性能显著提高。在1.0 mol L−1 KOH溶液中测试OER性能,Ni/Co摩尔比为0.25的催化剂表现最佳,只需233 mV的过电势就达到10 mA cm−2电流密度,Tafel斜率仅为61 mV dec−1,且稳定性优异。
图1 Co4N催化剂的电催化性能。
本工作进而验证了Fe和Cu掺杂对Co4N催化剂OER性能的增强作用。
相关结果最近发表于Science China Materials, 2020, 10.1007/s40843-020-1590-x。
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