通过插入碱金属离子改变层状 LiCoO2 结构中的析氧机制,Journal of Materials Chemistry A

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通过插入碱金属离子改变层状 LiCoO2 结构中的析氧机制
Journal of Materials Chemistry A ( IF 10.7 ) Pub Date : 2022-04-12 , DOI: 10.1039/d2ta01237e
Yohan Kim ₁ , Seongmin Kim ₂ , Minyoung Shim ₁ , Yusik Oh ₁ , Kug-Seung Lee ₃ , Yousung Jung ₂ , Hye Ryung Byon ₁

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通过插入各种碱金属离子，证明了层状钴酸锂（LiCoO _{2和简单的 LCO）上的两种析氧反应 (OER) 机制。}在 OER 期间，我们观察到大阳离子（Na ⁺、K ⁺和 Cs ⁺）从相应的电解质溶液中插入到脱锂的 LCO 中。水合Na ⁺和K ⁺的深层嵌入导致脱锂LCO的显着结构转变。此外，插入的阳离子和剩余的 Li ⁺确定了 LCO 催化剂中的平均 Co 价态。特征分析表明，增加的 Co 价态和 Co-O 共价增强了 OER 活性（LiOH < NaOH < KOH）。此外，密度泛函理论 (DFT) 计算支持 OER 活性位点的形成，因为 K ⁺被部分嵌入。相比之下，Cs ⁺插入后获得的优异 OER 活性需要一个不同的过程。在高 pH 条件下 OER 活性的急剧上升和施加表面拉伸应变的氧化物层的弯曲边缘支持了晶格氧介导的 OER。原始的 LCO 块体结构大部分保留了 Cs ⁺插入，提供了更好的催化稳定性。

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更新日期：2022-04-12

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