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?東南沈?qū)汖圫mall：活性電子離域行為促進(jìn)FeCoMoPB非晶納米板高效堿性水氧化

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本文制備了無(wú)貴金屬FeCoMoPB非晶合金，其在堿性條件下表現(xiàn)出優(yōu)越的水氧化活性。

?東南沈?qū)汖圫mall：活性電子離域行為促進(jìn)FeCoMoPB非晶納米板高效堿性水氧化

合理設(shè)計(jì)高性能、低成本的電催化劑以克服水氧化反應(yīng)緩慢的動(dòng)力學(xué)是水電解產(chǎn)氫面臨的重大挑戰(zhàn)。具有不完全填充d軌道的過(guò)渡金屬具有內(nèi)在的電子相互作用以促進(jìn)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，然而多活性中心的構(gòu)建仍然是一個(gè)難題。
基于此，東南大學(xué)沈?qū)汖?/strong>課題組通過(guò)化學(xué)還原策略，制備了無(wú)貴金屬FeCoMoPB非晶合金，其在堿性條件下表現(xiàn)出優(yōu)越的水氧化活性。
?東南沈?qū)汖圫mall：活性電子離域行為促進(jìn)FeCoMoPB非晶納米板高效堿性水氧化
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研究人員探究了(FeCo)100-x: Mox(x = 0,3,5,7和10，表示為Mo0，Mo3，Mo5，Mo7和Mo10)的Mo的量對(duì)電催化活性的影響；在1.0 M KOH電解質(zhì)中，Mo5非晶納米板達(dá)到10 mA cm-2的電流密度僅需要236 mV的低過(guò)電位，同時(shí)保持48小時(shí)的優(yōu)異穩(wěn)定性，超過(guò)了大多數(shù)最先進(jìn)的非貴金屬基電催化劑。
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理論模擬表明，Mo元素的微量加入會(huì)導(dǎo)致電子位錯(cuò)行為，使FeCoMoPB非晶納米板中鄰近原子的電荷密度增加，這種電子結(jié)構(gòu)的變化有效地降低了水氧化過(guò)程中決速步驟(RDS)的能壘，增強(qiáng)了電催化水分解的活性。該項(xiàng)研究為設(shè)計(jì)和制備高效的非貴金屬合金電催化劑以廣泛應(yīng)用于水分解，燃料電池和金屬空氣電池提供了策略。
Attractive Electron Delocalization Behavior of FeCoMoPB Amorphous Nanoplates for Highly Efficient Alkaline Water Oxidation. Small, 2022. DOI: 10.1002/smll.202204135

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