格子缺陷与支修改相结合,使BiNi-Co3O4/CP催化剂成为高效酸氧演化反应的催化剂
Xu Ge1, Ke Xu1, Zhiwen Liu1
1State Key Laboratory of Fine Chemicals, Dalian University of Technology, 116024 Dalian, China.
ACS applied materials & interfaces
|October 9, 2025
概括
这项研究引入了一种新的Bi和Ni编的Co3O4催化剂,通过盐方法合成. 这种工程催化剂显著提高了酸氧演化反应 (OER) 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:
- 格子缺陷工程和支持修改是改善催化剂活性的关键策略.
- 优化催化剂电子结构对于增强内在活性至关重要.
研究的目的:
- 为酸氧演化反应 (OER) 开发一种高效和稳定的电催化剂.
- 整合格子缺陷工程,并支持修改用于协同性能增强.
主要方法:
- 在现场合成碳纸 (BiNi-Co3O4/CP) 上的Bi和Ni编码的Co3O4,使用一步融盐方法.
- 使用现场扩散反射红外里埃变换光谱学 (DRIFTS) 进行了表征.
主要成果:
- 生物兴奋剂诱导了晶格缺陷,优化了Co活性位点并提高了催化活性.
- 协同的Ni-Bi相互作用创造了多孔的碳支,增加了活性部位的暴露和泡脱吸.
- 对于OER,BiNi-Co3O4/CP在0.5M H2SO4中表现出超低超电位 (275mV在10mA cm-2) 和110小时的稳定性.
- 通过DRIFTS证实*OOH中间体和界面水吸附的减少形成.
结论:
- 协同作用的"格子缺陷支持修改"方法对于设计高效的酸性OER电催化剂是有效的.
- 在酸性介质中,BiNi-Co3O4/CP为高性能和稳定的电催化提供了一个有希望的范式.
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