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Heterostructured Inter-Doped Ruthenium-Cobalt Oxide Hollow Nanosheet Arrays for Highly Efficient Overall Water Splitting.
Angewandte Chemie International Edition ( IF 16.1 ) Pub Date : 2020-06-03 , DOI: 10.1002/anie.202005436 Cheng Wang 1 , Limin Qi 1
Angewandte Chemie International Edition ( IF 16.1 ) Pub Date : 2020-06-03 , DOI: 10.1002/anie.202005436 Cheng Wang 1 , Limin Qi 1
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The development of transition‐metal‐oxides (TMOs)‐based bifunctional catalysts toward efficient overall water splitting through delicate control of composition and structure is a challenging task. Herein, the rational design and controllable fabrication of unique heterostructured inter‐doped ruthenium–cobalt oxide [(Ru–Co)Ox] hollow nanosheet arrays on carbon cloth is reported. Benefiting from the desirable compositional and structural advantages of more exposed active sites, optimized electronic structure, and interfacial synergy effect, the (Ru–Co)Ox nanoarrays exhibited outstanding performance as a bifunctional catalyst. Particularly, the catalyst showed a remarkable hydrogen evolution reaction (HER) activity with an overpotential of 44.1 mV at 10 mA cm−2 and a small Tafel slope of 23.5 mV dec−1, as well as an excellent oxygen evolution reaction (OER) activity with an overpotential of 171.2 mV at 10 mA cm−2. As a result, a very low cell voltage of 1.488 V was needed at 10 mA cm−2 for alkaline overall water splitting.
中文翻译：
异质结构相互掺杂的钌-钴氧化物空心纳米片阵列，可实现高效的总水分解。
通过对组成和结构的精细控制来开发基于过渡金属氧化物（TMO）的双功能催化剂，以实现有效的总水分解是一项艰巨的任务。本文报道了碳布上独特的异质结构相互掺杂的钌-钴氧化物[（Ru-Co）O x ]空心纳米片阵列的合理设计和可控制备。（Ru-Co）O x纳米阵列受益于更多暴露的活性位点的理想组成和结构优势，优化的电子结构和界面协同效应，显示出作为双功能催化剂的出色性能。特别地，该催化剂显示出显着的氢释放反应（HER）活性，在10mA cm -2下的超电势为44.1mV。Tafel斜率小，为23.5 mV dec -1，在10 mA cm -2时具有出色的氧释放反应（OER）活性，过电势为171.2 mV 。结果，需要10mA cm -2的非常低的电池电压（1.488V）用于碱性总水分解。
更新日期：2020-06-03
中文翻译：
异质结构相互掺杂的钌-钴氧化物空心纳米片阵列，可实现高效的总水分解。
通过对组成和结构的精细控制来开发基于过渡金属氧化物（TMO）的双功能催化剂，以实现有效的总水分解是一项艰巨的任务。本文报道了碳布上独特的异质结构相互掺杂的钌-钴氧化物[（Ru-Co）O x ]空心纳米片阵列的合理设计和可控制备。（Ru-Co）O x纳米阵列受益于更多暴露的活性位点的理想组成和结构优势，优化的电子结构和界面协同效应，显示出作为双功能催化剂的出色性能。特别地，该催化剂显示出显着的氢释放反应（HER）活性，在10mA cm -2下的超电势为44.1mV。Tafel斜率小，为23.5 mV dec -1，在10 mA cm -2时具有出色的氧释放反应（OER）活性，过电势为171.2 mV 。结果，需要10mA cm -2的非常低的电池电压（1.488V）用于碱性总水分解。
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