武汉大学罗威教授Angew：CoOOH催化OER的电解质离子依赖性动力学

在电催化的许多领域中，电解质阳离子依赖性动力学得到了广泛的观察，但其影响催化性能的确切机制还存在有争议。基于此，武汉大学罗威教授等人报道了结合X射线衍射（XRD）和高分辨率透射电镜（HR-TEM），验证了电解质阳离子在析氧反应（OER）过程中可以插入到原始CoOOH催化剂层中，而阳离子越大，层间距越大，OER活性越高，其顺序为Cs⁺＞K⁺＞Na⁺＞Li⁺。

通过DFT计算发现，在插入阳离子（从Li⁺到Cs⁺）后，原始CoOOH的OER活性随着Co氧化态的增加而显著增强，并伴随着Co-O键长度的变化。同时，CoOOH-Cs⁺的Co氧化态越高，Co 3d带中心越上移，从而加强了含氧中间体的吸附，促进了OER动力学。

通过构建的CoOOH-M⁺上的d轨道态密度（DOS）来预测OER过程中氧中间体的吸附强度，结果表明在接近费米能级的不同CoOOH-M⁺（M=Li、Na、K、Cs）中，Co原子的计算d带中心的趋势为Li⁺＜Na⁺＜K⁺＜Cs⁺，表明对氧中间体吸附能力的顺序为Li⁺＜Na⁺＜K⁺＜Cs⁺。

由于碱金属阳离子原子半径和电子密度的不同，M-O和Co-O键的长度随着原子半径的增大而略有增加。结果表明，阳离子插入可以调节CoOOH内部的键强度。此外，从反应路径能量谱发现，CoOOH-M⁺的速率决定步骤（RDS）都是O*到OOH*的步骤，说明OER反应与O*(oxo)中间体的强度密切相关。

Unveiling the Electrolyte Cations Dependent Kinetics on CoOOH-Catalyzed Oxygen Evolution Reaction. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, DOI: 10.1002/anie.202313886.

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武汉大学罗威教授Angew：CoOOH催化OER的电解质离子依赖性动力学

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