华南理工大学Adv Mater:空心多面体高熵氧化物全pH电催化OER
纳米技术 纳米 2023-12-05

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金属高熵氧化物在许多反应中表现优异的性能,但是通常合成高熵金属氧化物的前驱分子非常复杂,导致具有高比表面积和快速传质动力学能力的空心高熵氧化物的可控合成非常困难。

有鉴于此,华南理工大学康雄武等报道通过MOF作为前驱材料,通过超细纳米粒子组装方式合成空心多面体高熵氧化物。

主要内容:

(1)

通过离子交换方法的优势,合成的高熵金属氧化物最高含有10种金属元素。发现得到的ZnFeNiCuCoRu-O高熵氧化物具有优异的全pH值OER电催化活性以及稳定性。在碱性电解液达到10 mA cm-2电流密度的OER仅为170 mV,Tafel斜率为56 mV dec-1,30 h后在碱性电解液、酸性电解液、中性电解液的性能衰减仅为7 %、12 %、8 %。

(2)

通过DFT理论计算,发现结构独特的空心高熵氧化物的Ru-Fe桥位点的过电势决定步骤能垒显著降低。这项工作展示了离子交换方法对于制备高稳定性和空心高熵氧化物的重要性,有助于实现高效率的能量转移和存储。


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参考文献

Kanghua Miao, Wendan Jiang, Zhaoqian Chen, Yan Luo, Dong Xiang, Chaohui Wang, Xiongwu Kang, Hollow-structured and Polyhedron-Shaped High Entropy Oxide Towards Highly Active And Robust Oxygen Evolution Reaction in A Full Ph Range, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202308490

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202308490


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