诱导的晶格氧参与2D分层双氧/MXene混合物,以实现高效的氧进化
Chengang Pei1, Min-Cheol Kim1,2, Unbeom Baeck1
1School of Chemical Engineering, Sungkyunkwan University (SKKU), 2066, Seobu-Ro, Jangan-gu, Suwon, 16419, Republic of Korea.
表面化FeNi分层双氧化物/MXene (F-LDH/MX) 通过激活晶格氧来增强氧气演化反应 (OER). 这种新型催化剂可提高能量转换和储存,具有卓越的性能和稳定性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 氧进化反应 (OER) 对于能量转化至关重要,但受到吸附进化机制的限制.
- 激活格子氧提供了克服这些局限性的替代途径,但仍然是一个重大挑战.
研究的目的:
- 开发一种新的催化剂,以促进网格氧介导的OER通路.
- 提高用于储存和转换能源的电催化剂的活性和稳定性.
主要方法:
- 制造2D/2D FeNi层叠的双氧化物/MXene (F-LDH/MX) 复合物,并进行表面化.
- 在性条件下的催化剂自我演变和活性部位形成的现场表征.
- 电化学测试以评估OER性能,包括超电位,Tafel斜率和稳定性.
主要成果:
- 的引入促进了催化剂的自我进化和氧气空缺的形成.
- 氧气空缺激活了网格氧气,增强了网格氧气介导的OER通路.
- F-LDH/MX表现出卓越的OER性能 (251mV超电位在10mA cm−2,40.28mV dec−1 Tafel斜率) 和稳定性.
- 集成的水电解和Zn-空气电池系统显示出具有竞争力的性能.
结论:
- 表面化是设计先进的OER电催化剂的有效策略.
- F-LDH/MX催化剂为高效的能源转换和储存应用提供了一个有前途的途径.
- 这项工作突出了在催化过程中晶格氧介导机制的潜力.
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