Projekteja vuodessa
Abstrakti
Heterostructures of layered double hydroxides (LDHs) and MXenes have shown great promise for oxygen evolution reaction (OER) catalysts, owing to their complementary physical properties. Coupling LDHs with MXenes can potentially enhance their conductivity, stability, and OER activity. In this work, a scalable and straightforward in situ guided growth of CoFeLDH on Ti3C2Tx is introduced, where the surface chemistry of Ti3C2Tx dominates the resulting heterostructures, allowing tunable crystal domain sizes of LDHs. Combined simulation results of Monte Carlo and density functional theory (DFT) validate this guided growth mechanism. Through this way, the optimized heterostructures allow the highest OER activity of the overpotential = 301 mV and Tafel slope = 43 mV dec−1 at 10 mA cm−2, and a considerably durable stability of 0.1% decay over 200 h use, remarkably outperforming all reported LDHs-MXenes materials. DFT calculations indicate that the charge transfer in heterostructures can decrease the rate-limiting energy barrier for OER, facilitating OER activity. The combined experimental and theoretical efforts identify the participation role of MXene in heterostructures for OER reactions, providing insights into designing advanced heterostructures for robust OER electrocatalysis.
Alkuperäiskieli | Englanti |
---|---|
Julkaisu | Small |
DOI - pysyväislinkit | |
Tila | Sähköinen julkaisu (e-pub) ennen painettua julkistusta - 10 syysk. 2024 |
OKM-julkaisutyyppi | A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä |
Sormenjälki
Sukella tutkimusaiheisiin 'Guided Heterostructure Growth of CoFe LDH on Ti3C2Tx MXene for Durably High Oxygen Evolution Activity'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.-
-: Elävien toimintojen innoittamat hybridimateriaalit
Ikkala, O. (Vastuullinen tutkija), Kang, J. (Projektin jäsen), Lin, Z. (Projektin jäsen), Miao, Z. (Projektin jäsen), Pi, H. (Projektin jäsen), Chandra, S. (Projektin jäsen), Gustavsson, L. (Projektin jäsen), Liang, C. (Projektin jäsen), Sheng, J. (Projektin jäsen), Fang, Y. (Projektin jäsen) & Hong, X. (Projektin jäsen)
01/01/2022 → 31/12/2024
Projekti: Academy of Finland: Other research funding
-
post doc LYU: Plasmonics of two-dimensional transitional metal nitrides
Lyu, Z. (Vastuullinen tutkija)
01/09/2020 → 31/08/2023
Projekti: Academy of Finland: Other research funding
-
Anisotrooppisten partikkeleiden suunnittelu ja itsejarjestaytyminen kehittyneiden kolloidisten rakenteiden ja materiaalien valmistuksessa
Peng, B. (Vastuullinen tutkija), Kang, J. (Projektin jäsen), Hu, X. (Projektin jäsen), Chandra, S. (Projektin jäsen), Miao, Z. (Projektin jäsen), Liu, X. (Projektin jäsen) & Sheng, J. (Projektin jäsen)
01/09/2019 → 31/08/2022
Projekti: Academy of Finland: Other research funding
Laitteet
-
-
OtaNano Nanomikroskopiakeskus
Seitsonen, J. (Manager) & Rissanen, A. (Other)
OtaNanoLaitteistot/tilat: Facility
-
Raaka-aineiden tutkimusinfrastruktuuri
Karppinen, M. (Manager)
Kemian tekniikan korkeakouluLaitteistot/tilat: Facility