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唐軍旺/王愛琴ACS Catal.：提高20倍！調(diào)節(jié)Co2-xVxO4納米板結(jié)晶度助力高效電化學水氧化

目前，經(jīng)濟高效且耐用的析氧反應(yīng)（OER）催化劑需求量很大，這不僅取決于電催化劑的組成，而且取決于它們的分子結(jié)構(gòu)和結(jié)晶度。

基于此，英國倫敦大學學院唐軍旺和中科院大連化學物理研究所王愛琴研究員（共同通訊作者）等人報道了通過調(diào)節(jié)結(jié)晶度來調(diào)控Co_2-xV_xO₄納米板中平衡的釩離子濃度，開發(fā)了一種具有極高Co³⁺離子濃度的高效鈷釩（CoV）尖晶石型電催化劑。

通過實驗測試發(fā)現(xiàn)，該催化劑在電流密度為10 mA cm^-2下的最低過電位為240 mV，且最小的Tafel斜率為45 mV dec^-1。在280 mV的過電位下，該催化劑進行水氧化的電流密度為100 mA cm^-2，這是基準RuO₂催化劑的20倍，并且具有極好的穩(wěn)定性。

通過原位X射線吸收近邊緣光譜和原位X射線光電子能譜來證明，該催化劑具有如此優(yōu)異的性能是由于在低結(jié)晶度Co_2-xV_xO₄（LC- Co_2-xV_xO₄）樣品中原位獲得了Co³⁺/Co²⁺比率高達2.84，比已廣泛報道的Co₃O₄高40%。這些發(fā)現(xiàn)為探索Co_2-xV_xO₄作為一類非貴金屬基高效OER電催化劑提供了機會。

Crystallinity-Modulated Co_2-xV_xO₄ Nanoplates for Efficient Electrochemical Water Oxidation. ACS Catal., 2021, DOI: 10.1021/acscatal.1c04618.

https://doi.org/10.1021/acscatal.1c04618.

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