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Zitieren Sie bitte immer diesen URN: urn:nbn:de:kobv:b43-515027

Nickel confined in 2D earth-abundant oxide layers for highly efficient and durable oxygen evolution catalysts

  • Low cost, high-efficiency catalysts towards water splitting are urgently required to fulfil the increasing demand for energy. In this work, low-loading (<20 wt%) Ni-confined in layered metal oxide anode catalysts (birnessite and lepidocrocite titanate) have been synthesized by facile ion exchange methodology and subjected to systematic electrochemical studies. It was found that Ni-intercalated on K-rich birnessite (Ni-KMO) presents an onset overpotential (ηonset) as low as 100 mV and overpotential at 10 mA cm−2 (η10) of 206 mV in pH = 14 electrolyte. By combining electrochemical methods and X-ray absorption and emission spectroscopies (XAS and XES), we demonstrate Ni sites are the active sites for OER catalysis and that the Mn3+ sites facilitate Ni intercalation during the ion-exchange process, but display no observable contribution towards OER activity. The effect of the pH and the nature of the supporting electrolyte on the electrochemical performance was also evaluated.

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Autor*innen:Y. Pu, M. J. Lawrence, V. Celorrio, Q. Wang, M. Gu, Z. Sun, Leonardo Agudo JácomeORCiD, A. E. Russell, L. Huang, P. Rodriguez
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Journal of Materials Chemistry A
Jahr der Erstveröffentlichung:2020
Organisationseinheit der BAM:5 Werkstofftechnik
5 Werkstofftechnik / 5.1 Mikrostruktur Design und Degradation
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Royal Society of Chemistry
Verlagsort:London
Jahrgang/Band:8
Ausgabe/Heft:26
Erste Seite:13340
Letzte Seite:13350
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Angewandte Physik
Freie Schlagwörter:Confined catalyst; Layered manganese oxide; Low-loading; Oxygen evolution reaction; Transmission electron microscopy (TEM)
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Energie
Material
Material / Nano
DOI:10.1039/D0TA04031B
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-515027
ISSN:2050-7496
ISSN:2050-7488
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:04.11.2020
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:04.11.2020
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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