镍掺杂Co4N纳米线束作为高效产氧电催化剂(英文)

作者：李丹; 张文彪; 曾家昌; 高伯旭; 唐颐; 高庆生^*

来源：Science China-Materials, 2021, 64(08): 1889-1899.

发展储量丰富、高性价比的非贵金属产氧(OER)催化剂十分必要.具有金属特性的Co4N是极具潜力的候选催化剂之一;其性能受催化剂形貌和表面电子结构的影响.本文将镍掺杂到具有一维层级结构的Co4N纳米线束中,实现了对催化剂形貌和电子结构的有效调控.XPS结果表明,Ni掺杂可以提高Co3+的比例,而表面原位生成的羟基氧化物有利于OER反应进行.此外,该材料优良的导电性和一维层级结构有利于活性位点的充分暴露,使得材料的电催化性能显著提高.在1.0 mol L-1KOH溶液中测试OER性能,Ni/Co摩尔比为0.25的催化剂表现最佳,只需233 mV的过电势就达到10 mA cm-2电流密度,Tafel斜率仅为61 mV dec-1,且稳定性优异.本工作进而验证了Fe和Cu掺杂对Co4N催化剂OER性能的增强作用.

• 单位
  复旦大学; 暨南大学