李有勇教授课题组与陕西师范大学、澳大利亚纽卡斯尔大学合作在《Nature Communications》上发表论文

发布时间:2019-05-21访问量:11设置

       氢能是一种理想的能源载体,开发大规模、廉价、清洁、高效的制氢技术是氢能有效利用的关键。电解水由于环境友好、产品纯度高以及无碳排放而成为具有应用前景的绿色制氢方法之一。由于析氧反应OER需要较高的过电势,成为电催化水分解全反应的瓶颈。近日,我院李述汤院士、李有勇教授课题组进行理论设计模拟,陕西师范大学刘生忠教授、闫俊青副教授、纽卡斯尔大学马天翼教授进行合成制备和表征在《Nature Communications》上以“Single atom tungsten doped ultrathin α-Ni(OH)2 for enhanced electrocatalytic water oxidation”为题,报道了通过单原子钨掺杂,大大增强了超薄α-Ni(OH)2OER性能。通过理论设计,发现由于W6+的低自旋态d0特性,W6+原子具有更多的最外空轨道,导致更多的水和OH-基团被吸附在Ni(OH)2纳米片暴露的W6+掺杂位点上,O基团和O-O偶联都在W6+的相同位点产生。因此,单原子W6+掺杂的Ni(OH)2样品在高电流密度下表现出低反应电位。通过水热法制备了单原子W掺杂的氢氧化镍纳米片,同时进行了同步辐射和球差电镜表征,在1 M KOH介质中,过电位为237mV下获得的电流密度达到10 mA/cm2。在80 mA/cm2的高电流密度下过电位值为267 mV,相应的塔菲尔斜率为33 mV/dec



论文信息:

Junqing Yan, Lingqiao Kong, Yujin Ji, JaiWhite, Youyong Li*, Jing Zhang, Pengfei An, Shengzhong Liu*, Shuit-Tong Lee, Tianyi Ma*. "Single atom tungsten doped ultrathin α-Ni(OH)2for enhanced electrocatalytic water oxidation". Nature Communications, 2019, 10, 2149.

文章链接:https://www.nature.com/articles/s41467-019-09845-z


李述汤院士简介:http://funsom.suda.edu.cn/2706/list.htm

李有勇教授简介:http://modeling.org.cn/youyong.html


责任编辑:向丹婷

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