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?山大AEM: 配位多面體提高α-Co(OH)2中氧空位的穩(wěn)定性，實現(xiàn)高性能堿性HER

電催化水分解制氫受到越來越多的關(guān)注，因為它能夠?qū)㈤g歇性可持續(xù)能量儲存到化學(xué)燃料氫氣中。一般來說，電解必須在具有強離子強度的電解質(zhì)中進行以實現(xiàn)合理的電流密度，這導(dǎo)致電催化劑對局部化學(xué)環(huán)境很敏感。雖然在堿性電解槽中有許多可進行析氫反應(yīng)(HER)和析氧反應(yīng)(OER)的候選催化劑，但催化劑的元素浸出、溶解-再生和原位相變是不可避免的，這會對合成電極的活性和持久性產(chǎn)生不利影響。

基于此，山東大學(xué)王建軍和劉宏等通過將通過配位多面體(MoO₄^2-，WO₄^2-)錨定在α-Co(OH)₂表面，使其能夠在強堿性條件下高效穩(wěn)定催化水分解產(chǎn)氫。一系列表征結(jié)果表明，添加的MoO₄^2-鉚接在電極表面可以通過調(diào)節(jié)活性位點的電子結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定氧空位，從而有效地抑制了羥基離子侵蝕α-Co(OH)₂，提高了HER的動力學(xué)和穩(wěn)定性。

另一方面，由于靜電排斥作用，靠近α-Co(OH)₂與電解液界面的MoO₄^2-降低了羥基離子進入α-Co(OH)₂的可能性，提高了催化劑的穩(wěn)定性。

更重要的是，與MoO₄^2-結(jié)構(gòu)相似的WO₄^2-離子對α-Co(OH)₂也起到了有效的保護作用，這表明在α-Co(OH)₂表面鉚接配位多面體是在堿性電解質(zhì)中穩(wěn)定α-Co(OH)₂的通用策略。這項工作為探索功能離子提供了范例，并為堿性電解質(zhì)中各種關(guān)鍵電化學(xué)應(yīng)用的多功能電解質(zhì)的設(shè)計提供了指導(dǎo)。

Boosting the Stability of Oxygen Vacancies in α-Co(OH)₂ Nanosheets with Coordination Polyhedrons as Rivets for High-Performance Alkaline Hydrogen Evolution Electrocatalyst. Advanced Energy Materials, 2022. DOI: 10.1002/aenm.202202351

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