浙工大Adv. Sci.：CoO@S-CoTe助力OER
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电催化裂解水技术大规模实施的瓶颈在于缺乏廉价、高效、耐用的催化剂，以加速析氧反应（OER）缓慢的动力学。过渡金属碲化物（TMT）具有良好的电子导电性，有望成为一种理想的OER电催化剂，但已报道的大多数TMTs的OER性能仍不理想，远低于相应的硫化物和硒化物。
基于此， 浙江工业大学汪磊副教授、贾毅教授和许响生教授（共同通讯作者）等人 报道了碲化钴（CoTe）纳米阵列通过硫（S）掺杂和表面氧化的双重集成来激活和稳定OER。合成后的CoO@S-CoTe催化剂在电流密度为10 mA cm −2 下的过电位仅为246 mV，长期稳定性超过36 h，优于商业RuO 2 和其他已报道的Te基OER催化剂。
通过DFT计算，作者研究了基本步骤的电荷分布和吉布斯自由能。在文中，作者构建了CoTe、S-CoTe、CoO@CoTe和CoO@S-CoTe四个理论模型。通过1.23 V和0 V时的能量图，可明显地看到OER过程的第三步，即O*到OOH*的转换，是所有模型的速率决定步骤（RDS）。
S-CoTe（0.59 eV）和CoO@CoTe（0.55 eV）的∆G O*→OOH* 值小于CoTe（0.71 eV），表明S掺杂和表面氧化对降低OER能垒有积极作用。在四个模型中，CoO@S-CoTe的∆G O*→OOH* 值最小为0.43 eV，表明CoO@S-CoTe模型中中间的O*原子与顶部CoO层暴露的Co位之间的结合强度更强。
为进一步揭示活性增强机制，作者计算了电荷密度的差异分布。在CoTe中掺杂S可以使电荷更方便地从顶部CoO层转移到内部Co位点，在CoO中形成电子缺失区，从而提高OER的催化性能。结果表明，在CoTe晶格中掺杂S，形成合适的表面CoO可以协同调节CoTe的OER性能，突破了CoTe的实际应用瓶颈。
Dual Integrating Oxygen and Sulphur on Surface of CoTe Nanorods Triggers Enhanced Oxygen Evolution Reaction. Adv. Sci., 2023 , DOI: 10.1002/advs.202206204.
https://doi.org/10.1002/advs.202206204.
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