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摘要
析氧反应(OER)是电解水制氢过程中的决速步，因此构建高效、低成本的非贵金属基OER电催化剂是实现氢能源高效制取的关键。通过两步水热法将Co元素引入到V2O5中，从而制备出了钒酸钴(Co3V2O8)纳米片结构，Co元素的引入使纳米片暴露更多的活性位点，并提高导电性加快了电荷传输，因而可提高其 OER性能。形貌和成分表征结果显示所制备的催化剂为正交晶系的 Co3V2O8纳米片结构。对该催化剂进行系统的 OER 性能研究，结果表明，Co3V2O8催化剂产生 10 mA·cm-2的析氧电流密度需要 364 mV的过电位，产生 100 mA·cm-2的析氧电流需要过电位仅为 540 mV，对应的 Tafel斜率为 62 mV·dec-1，此外，在经历 1000次循环测试后，该催化剂极化曲线不发生明显变化，即仍能保持较好的性能，证实了该催化剂优异的稳定性。对经过循环测试之后的样品进行形貌和成分表征，结果表明催化剂纳米片形貌能较好保持，但是结晶度降低。理论计算结果表明，将Co元素引入到V2O5中可提高费米能级处的电子态密度，从而增强其OER性能。
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