on style="white-space: normal; margin-bottom: 20px; line-height: 1.75em; margin-left: 8px; margin-right: 8px;">电催化水分解是一种可规模化制氢的绿色可持续的方法。然而，在水分解过程中阳极(ηa)和阴极(ηc)上存在固有的活化势垒，在室温下需要大的电位(1.8 V-2.2 V)来克服商业电解槽中反应的缓慢动力学。为了提高能量转换效率，需要开发用于析氢反应(HER)的活性催化材料。基于此，济南大学周伟家团队通过对无定形钒钴双金属氧化物前驱体(pre-VCoO)进行阴极电化学重构，成功合成了V掺杂的CoO纳米片(V-CoO)。
通过调节阴极电压对无定形VCoO的电化学重构，结合V在碱性溶液中的溶解，实现了结构转变和V-CoO纳米片的合成。在高阴极重建电位(-1.07 V vs. RHE)下，催化剂的HER性能显着提高: 在1.0 M KOH中，-100 mA cm-2电流密度下的HER过电位从397 mV降低到280 mV。更重要的是，由于V-CoO优异的内在活性和大量活性位点，V-CoO表现出较强的稳定性(在不同电流密度(-390 mA cm-2、-920 mA cm-2和-1250 mA cm-2)下都能够连续运行20小时)。实验结果和密度泛函理论(DFT)计算表明，V掺杂导致CoO具有更多的催化活性位点和更大的电化学活性表面积，并且位于V-CoO(111)面的V位点(HER活性位点)是重构氧化物的有利H*吸附位点。这项工作强调了阴极电化学重建对提高TMO的HER活性的重要性，也为设计用于电化学制氢或能量转换领域的其他反应的先进氧化物提供了新思路。Cathode Electrochemically Reconstructed V-doped CoO Nanosheets for Enhanced Alkaline Hydrogen Evolution Reaction. Chemical Engineering Journal, 2021. DOI: 10.1016/j.cej.2021.134331
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