金属羟基氧化物被认为是析氧反应(OER)的活性催化剂。
近日,暨南大学金彦烁讲师,李希波讲师,孟辉教授报道了N掺杂对NiFeOOH催化剂的活化作用,以获得高效的OER催化性能。
文章要点
1)研究人员通过电化学氧化N-(NiFe)3S2预催化剂以原位合成N掺杂NiFeOOH(N-NiFeOOH)催化剂。同时,首次揭示了金属羟基氧化物中N掺杂对OER的影响。
2)当电流密度为100 mA cm-2时,N-NiFeOOH的过电位为278 mV,Tafel斜率为35.3 mV dec-1,可与最优秀的非贵金属催化剂相媲美。
3)密度泛函理论计算表明,N掺杂降低了表面金属原子的d带中心,从而提高了*OH在NiFeOOH上的吸附能力,进而降低了OER过电位。
该研究首次报道了N掺杂在NiFeOOH中提高OER性能的关键作用,为催化剂的设计提供了依据。
Jiawang Li, et al, Enhancing the Oxygen Evolution Reaction Performance of NiFeOOH Electrocatalyst for Zn-air Battery by N-doping, Journal of Catalysis (2020),
DOI: 10.1016/j.jcat.2020.06.022
https://doi.org/10.1016/j.jcat.2020.06.022