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Surface Amorphization: A Simple and Effective Strategy toward Boosting the Electrocatalytic Activity for Alkaline Water Oxidation
ACS Sustainable Chemistry & Engineering ( IF 7.1 ) Pub Date : 2017-08-25 00:00:00 , DOI: 10.1021/acssuschemeng.7b01952 Rong Zhang 1 , Zao Wang 1 , Shuai Hao 1 , Ruixiang Ge 1 , Xiang Ren 1 , Fengli Qu 2 , Gu Du 3 , Abdullah M. Asiri 4 , Baozhan Zheng 1 , Xuping Sun 1
ACS Sustainable Chemistry & Engineering ( IF 7.1 ) Pub Date : 2017-08-25 00:00:00 , DOI: 10.1021/acssuschemeng.7b01952 Rong Zhang 1 , Zao Wang 1 , Shuai Hao 1 , Ruixiang Ge 1 , Xiang Ren 1 , Fengli Qu 2 , Gu Du 3 , Abdullah M. Asiri 4 , Baozhan Zheng 1 , Xuping Sun 1
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It is urgent but still remains challenging to boost the alkaline water oxidation activity of transition metal oxide electrocatalysts for applications. In this work, we report our recent finding that surface introduction of an amorphous nickel–borate (Ni-Bi) layer on a nickel oxide (NiO) nanosheet array on carbon cloth (NiO/CC) can greatly enhance its electrochemical water oxidation activity under alkaline conditions. In a 1.0 M KOH solution, the resulting core–shell NiO@Ni-Bi/CC shows superior electrochemical catalytic activity of only 290 mV to drive 10 mA cm–2, 100 mV less than that for NiO/CC. Meanwhile, this catalyst electrode shows great long-term durability for at least 25 h. The high activity can be ascribed to the Ni-Bi layer on NiO promoting NiOOH generation as the active species. This study provides us an abundant water oxidation catalyst in an alkaline water electrolysis device for high-performance, durable electrolytic hydrogen production.
中文翻译：
表面非晶化：增强碱性水氧化的电催化活性的一种简单有效的策略。
迫切需要提高过渡金属氧化物电催化剂的碱性水氧化活性，但仍然具有挑战性。在这项工作中，我们报告了我们最近的发现，即在碳布（NiO / CC）上的氧化镍（NiO）纳米片阵列上表面引入无定形的硼酸镍（Ni-Bi）层可以极大地增强其在水环境下的电化学水氧化活性。碱性条件。在1.0 M KOH溶液中，生成的核-壳NiO @ Ni-Bi / CC显示出卓越的电化学催化活性，仅驱动290 mV即可驱动10 mA cm –2，比NiO / CC低100 mV。同时，该催化剂电极在至少25小时内显示出很高的长期耐久性。高活性可以归因于NiO上的Ni-Bi层，其促进了NiOOH的产生，并成为活性物质。这项研究为我们在碱性水电解装置中提供了丰富的水氧化催化剂，以实现高性能，持久的电解氢生产。
更新日期：2017-08-26
中文翻译：
表面非晶化：增强碱性水氧化的电催化活性的一种简单有效的策略。
迫切需要提高过渡金属氧化物电催化剂的碱性水氧化活性，但仍然具有挑战性。在这项工作中，我们报告了我们最近的发现，即在碳布（NiO / CC）上的氧化镍（NiO）纳米片阵列上表面引入无定形的硼酸镍（Ni-Bi）层可以极大地增强其在水环境下的电化学水氧化活性。碱性条件。在1.0 M KOH溶液中，生成的核-壳NiO @ Ni-Bi / CC显示出卓越的电化学催化活性，仅驱动290 mV即可驱动10 mA cm –2，比NiO / CC低100 mV。同时，该催化剂电极在至少25小时内显示出很高的长期耐久性。高活性可以归因于NiO上的Ni-Bi层，其促进了NiOOH的产生，并成为活性物质。这项研究为我们在碱性水电解装置中提供了丰富的水氧化催化剂，以实现高性能，持久的电解氢生产。
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