文献类型：期刊文章

作　　者：孙泽民[1,2] 刘宇慧[1] 丁大杰[1] 罗澜柯[1] 李志杰[1] 袁萌伟[1] 孙根班[1,2]

Zemin Sun;Yuhui Liu;Dajie Ding;Lanke Luo;Zhijie Li;Mengwei Yuan;Genban Sun(Beijing Key Laboratory of Energy Conversion and Storage Materials Institution,College of Chemistry,Beijing Normal University,Beijing 100875,China;Center for Advanced Materials Research,Advanced Institute of Natural Sciences,Beijing Normal University at Zhuhai,Zhuhai 519087,China)

机构地区：[1]北京师范大学化学学院,能量转换与存储材料北京市重点实验室,北京100875 [2]北京师范大学珠海校区自然科学高等研究院,先进材料中心,珠海519087

出　　处：《科学通报》

基　　金：国家自然科学基金(21771024)资助。

年　　份：2022

卷　　号：67

期　　号：20

起止页码：2423-2430

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2020、CAS、CSCD、CSCD2021_2022、EAPJ、EI、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、WOS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：随着国内能源需求不断增加以及温室气体排放持续增长,寻求高效、清洁、可持续的能源成为目前亟待解决的问题.廉价、高效和稳定的氧析出反应(oxygen evolution reaction,OER)催化剂在电解水制氢领域具有广泛的应用前景.镍铁层状双金属氢氧化物(NiFe-layered double hydroxides,NiFe-LDHs)被认为是一种潜在、理想的析氧反应电催化剂.然而,对于NiFe-LDHs层板,普遍认为其边缘金属位点相较于内部金属位点具有更高的催化活性,这就导致其层板内部的金属位点无法充分利用,降低对OER反应的催化效率.因此,为了充分提升NiFe-LDHs的层板利用率,本研究将具有变价特征的锰离子引入NiFe-LDHs层板(Mn doped NiFe-layered double hydroxides,Mn-NiFeLDHs)中,利用锰离子的变价特征,充分提升层板载流子迁移率,促进层板内电子转移,同时,由于锰离子的电负性特征,部分电子将从镍位点附近转移到锰位点的周围,导致镍位点表现出缺电子特征,从而作为“电子饥饿”位点,提升层板整体对于具有富电子含氧官能团的捕获,进而有效地增强OER催化活性.催化反应结果表明,Mn-NiFeLDHs电极在电流密度10 mA/cm^(2)时表现出过电位仅为332 mV,低于初始NiFe-LDHs的384 mV.锰离子的合理掺杂有效地调整Ni^(2+)位点活性,增强其电催化活性,并为更进一步地阐明掺杂对LDHs层板活性的影响提供了实验事实支持.

关 键 词：电化学 掺杂调控  镍铁水滑石  析氧反应  

分 类 号：O643.36] TQ116.21[化学类]