電解水引起了巨大的研究興趣,然而缺乏用于析氫反應(yīng)(HER)和析氧反應(yīng)(OER)的低成本但高效的雙功能電催化劑極,極大的阻礙了其商業(yè)應(yīng)用。基于此,華南理工大學沈葵教授(通訊作者)等人報道了在金屬有機骨架(MOF)衍生的Co-NC微陣列上組裝的超薄富含缺陷的層狀雙氫氧化物(LDH)納米陣列的可控合成,以促進整體水分解。
其中,Co-NC微陣列不僅可以提供豐富的成核位點,產(chǎn)生大量的LDH核,有利于超薄LDH的生長,而且有助于抑制它們的聚集趨勢。更重要的是,五種類型的超薄雙金屬LDHs納米陣列可以電沉積在Co-NC微陣列上,形成理想的微陣列納米陣列結(jié)構(gòu),其厚度從1.5到1.9 nm,具有高度均勻性。正如預(yù)期的那樣,通過利用Co-NC微陣列和超薄LDH納米陣列各自的優(yōu)勢以及它們之間的潛在協(xié)同作用,電催化性能得到顯著提高。特別是作為正極和負極的最佳Co-NC@Ni2Fe-LDH在電流密度為10 mA cm-2下可以提供1.55 V的最低電池電壓,使其成為最佳的水電解雙功能電催化劑之一。該研究為合理設(shè)計高活性和低成本的電催化劑提供了新的見解,并促進了它們在儲能和轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用。Controllable Synthesis of Ultrathin Defect-Rich LDH Nanoarrays Coupled with MOF-Derived Co-NC Microarrays for Efficient Overall Water Splitting. Small, 2022, DOI: 10.1002/smll.202107739.https://doi.org/10.1002/smll.202107739.