In Situ Electrochemical Oxidation of Cu2S into CuO Nanowires as a Durable and Efficient Electrocatalyst for Oxygen Evolution Reaction
Zuo, Yong (Institut de Recerca en Energia de Catalunya)
Liu, Yongpeng (École Polytechnique Fédérale de Lausanne)
Li, Junshan (Institut de Recerca en Energia de Catalunya)
Du, Ruifeng (Institut de Recerca en Energia de Catalunya)
Han, Xu (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Zhang, Ting (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Arbiol i Cobos, Jordi (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Jiménez Divins, Nuria (Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Química)
Llorca, Jordi (Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Química)
Guijarro, Néstor (École Polytechnique Fédérale de Lausanne)
Sivula, Kevin (École Polytechnique Fédérale de Lausanne)
Cabot i Codina, Andreu (Institut de Recerca en Energia de Catalunya)

Fecha:	2019
Resumen:	Development of cost-effective oxygen evolution catalysts is of capital importance for the deployment of large-scale energy-storage systems based on metal-air batteries and reversible fuel cells. In this direction, a wide range of materials have been explored, especially under more favorable alkaline conditions, and several metal chalcogenides have particularly demonstrated excellent performances. However, chalcogenides are thermodynamically less stable than the corresponding oxides and hydroxides under oxidizing potentials in alkaline media. Although this instability in some cases has prevented the application of chalcogenides as oxygen evolution catalysts and it has been disregarded in some others, we propose to use it in our favor to produce high-performance oxygen evolution catalysts. We characterize here the in situ chemical, structural, and morphological transformation during the oxygen evolution reaction (OER) in alkaline media of CuS into CuO nanowires, mediating the intermediate formation of Cu(OH). We also test their OER activity and stability under OER operation in alkaline media and compare them with the OER performance of Cu(OH) and CuO nanostructures directly grown on the surface of a copper mesh. We demonstrate here that CuO produced from in situ electrochemical oxidation of CuS displays an extraordinary electrocatalytic performance toward OER, well above that of CuO and Cu(OH) synthesized without this transformation.
Ayudas:	Agencia Estatal de Investigación ENE2016-77798-C4-3-R Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2017/SGR-128 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2017/SGR-327 Ministerio de Economía y Competitividad ENE2017-85087-C3 Ministerio de Economía y Competitividad SEV-2017-0706
Derechos:	Aquest material està protegit per drets d'autor i/o drets afins. Podeu utilitzar aquest material en funció del que permet la legislació de drets d'autor i drets afins d'aplicació al vostre cas. Per a d'altres usos heu d'obtenir permís del(s) titular(s) de drets.
Lengua:	Anglès
Documento:	Article ; recerca ; Versió sotmesa a revisió
Materia:	Alkaline conditions ; Electrocatalytic performance ; Energy storage systems ; Intermediate formation ; Morphological transformations ; Oxidizing potentials ; Oxygen evolution reaction ; Reversible fuel cells
Publicado en:	Chemistry of materials, Vol. 31, Issue 18 (September 2019) , p. 7732-7743, ISSN 1520-5002

DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b02790

Preprint 30 p, 4.3 MB

El registro aparece en las colecciones:
Documentos de investigación > Documentos de los grupos de investigación de la UAB > Centros y grupos de investigación (producción científica) > Ciencias > Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)
Artículos > Artículos de investigación
Artículos > Artículos publicados