AM：无定形高熵磷化物纳米片高效OER
学术
2024-12-25 20:25
上海
碱性OER反应主要包括四个基本步骤，涉及HO*、O*和HOO*等中间体。在单个活性位点平衡这些中间体的吉布斯自由能是一项具有挑战性的任务。有鉴于此，郑州大学汤克勇教授、郑州航空工业管理学院Hongyan Wang、莱斯大学Bijun Tang、莱斯大学/印度理工学院坎普尔分校Soumyabrata Roy等使用电沉积方法合成了包含Fe、Ni、Co、Cu和Y金属元素的高熵金属有机框架材料，随后将其模板，制备高熵磷化物/碳（FeCoNiCuYP/C）复合催化剂，所得到的复合材料是具有多个催化活性位点的无定形结构。要点1. 理论计算和实验测试结合，揭示了Co/Ni和Fe原子在调节FeCoNiCuYP电子结构和优化中间体结合强度方面的关键作用。此外，Fe和Ni/Co位点分别倾向于稳定HO*和HOO*中间体，这有助于打破OER反应的吉布斯自由能标度关系。 要点2. 通过精确的调节组成和多个活性位点之间的协同作用，FeCoNiCuYP/C电催化剂在碱性溶液表现了优异的OER性能，在316 mV的过电位产生100 mA cm-2的电流密度，而且具有优异的稳定性。这项工作为设计高效的高熵电催化剂提供了一条创新途径，为先进的电催化应用提供巨大前景。Xiumin Li, Zhengkun Xie, Soumyabrata Roy, Longqing Gao, Jie Liu, Bing Zhao, Ran Wei, Bijun Tang, Hongyan Wang, Pulickel Ajayan, Keyong Tang, Amorphous High‐entropy Phosphide Nanosheets With Multi‐atom Catalytic Sites for Efficient Oxygen Evolution, Adv. Mater. 2024DOI: 10.1002/adma.202410295https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202410295
