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amorphous nickel-iron oxides/carbon nanohybrids for an efficient and durable oxygen evolution reaction

Nano Research 2017年第11期10卷 3629-3637页

作者： Bo Li Shuangming Chen Jie Tian Ming Gong Hangxun Xu Li Song CAS Key Laboratory of Soft Matter Chemistry Department of Polymer Science and Engineering University of Science and Technology of China Hefei 230026 China National Synchrotron Radiation Laboratory CAS Center for Excellence in Nanoscience University of Science and Technology of ChinaHefei 230029 China Engineering and Materials Science Experiment Center University of Science and Technology of China Hefei 230027 China

Highly efficient and durable water oxidation electrocatalysts are critically important in a wide range of clean energy technologies,including water electrolyzers and rechargeable metal-air batteries.Here,we report a novel sonochemical approach to synthesize amorphous nickel-iron oxides/carbon nanohybrids with tunable compositions for the oxygen evolution reaction （OER）.The sonochemically synthesized amorphous electrocatalysts with optimal composition exhibit a low overpotential of 290 mV at 10 mA＆#183;cm-2 and a Tafel slope of 31 mV＆#183;decade-1 in a 0.1 M KOH electrolyte,outperforming the benchmark RuO2 catalyst.Meanwhile,these nanohybrids are also highly stable and remain amorphous even after prolonged cycling.In addition to amorphism,sonochemistry endows as-prepared nickel-iron oxides/carbon nanohybrids with a simultaneously formed carbon scaffold and internal Ni（0）,which can enhance the stability and activity for the OER.This work demonstrates that sonochemistry is a unique method for synthesizing amorphous metal oxides toward an efficient and durable OER.

关键词： amorphous meal oxides electrocatalysis,oxygen evolution reaction,sonochemistry,X-ray absorption near edge structure

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