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唐軍旺/王愛琴ACS Catal.:提高20倍!調節Co2-xVxO4納米板結晶度助力高效電化學水氧化

唐軍旺/王愛琴ACS Catal.:提高20倍!調節Co2-xVxO4納米板結晶度助力高效電化學水氧化
目前,經濟高效且耐用的析氧反應(OER)催化劑需求量很大,這不僅取決于電催化劑的組成,而且取決于它們的分子結構和結晶度。
基于此,英國倫敦大學學院唐軍旺和中科院大連化學物理研究所王愛琴研究員(共同通訊作者)等人報道了通過調節結晶度來調控Co2-xVxO4納米板中平衡的釩離子濃度,開發了一種具有極高Co3+離子濃度的高效鈷釩(CoV)尖晶石型電催化劑。
唐軍旺/王愛琴ACS Catal.:提高20倍!調節Co2-xVxO4納米板結晶度助力高效電化學水氧化
通過實驗測試發現,該催化劑在電流密度為10 mA cm-2下的最低過電位為240 mV,且最小的Tafel斜率為45 mV dec-1。在280 mV的過電位下,該催化劑進行水氧化的電流密度為100 mA cm-2,這是基準RuO2催化劑的20倍,并且具有極好的穩定性。
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通過原位X射線吸收近邊緣光譜和原位X射線光電子能譜來證明,該催化劑具有如此優異的性能是由于在低結晶度Co2-xVxO4(LC- Co2-xVxO4)樣品中原位獲得了Co3+/Co2+比率高達2.84,比已廣泛報道的Co3O4高40%。這些發現為探索Co2-xVxO4作為一類非貴金屬基高效OER電催化劑提供了機會。
唐軍旺/王愛琴ACS Catal.:提高20倍!調節Co2-xVxO4納米板結晶度助力高效電化學水氧化
Crystallinity-Modulated Co2-xVxO4 Nanoplates for Efficient Electrochemical Water Oxidation. ACS Catal., 2021, DOI: 10.1021/acscatal.1c04618.
https://doi.org/10.1021/acscatal.1c04618.

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