Nature Commun:电化学能够稳定的Fe-CoOOH晶相实现高性能电催化OER
纳米技术 纳米 2022-02-01

通过计算化学和实验研究,人们发现CoOOH晶相和中间自旋IS(intermediate-spin)是实现高效率Co基OER电催化剂的关键。但是根据热力学研究,氧化钴在OER电催化反应中将转化为CoO2,导致缓慢的OER电催化活性

有鉴于此,韩国科学技术研究所(KIST) Hyung-Suk Oh、Keun Hwa Chae等报道发展了一种简单可靠的制备电极策略,能够在OER电催化反应中保持Fe-CoOOH晶相和IS态。通过分别在FeCl3溶液包覆FeCl3、高温硫化、电化学还原,得到FeSO修饰的泡沫Co。

本文要点:

(1)

通过in situ/Operando XAS表征、Raman表征技术研究晶相和自旋态的变化情况,发现通过卤化物处理泡沫Co能够导致电化学反应过程中发生结构重组,因此导致电催化表面积显著增加,在大规模水分解器件中展示了优异的电催化活性和稳定性。

(2)

本文研究结果能够将计算化学结果通过Operando实验进行呈现和验证,展示了电催化反应过程中,催化剂的真实状态,催化剂的活性晶相和自旋态

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参考文献

Lee, W.H., Han, M.H., Ko, YJ. et al. Electrode reconstruction strategy for oxygen evolution reaction: maintaining Fe-CoOOH phase with intermediate-spin state during electrolysis. Nat Commun 13, 605 (2022).

DOI: 10.1038/s41467-022-28260-5

https://www.nature.com/articles/s41467-022-28260-5


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