Activación de oxígeno en red dependiente de facetas en Co3O4 deficiente en oxígeno para la reacción de evolución de oxígeno electrocatalítico

Introducir vacantes de oxígeno en óxidos basados en Co con diferentes estructuras superficiales puede afectar significativamente sus entornos de coordinación y estructuras electrónicas, contribuyendo posiblemente a la variación de la actividad de la reacción de evolución de oxígeno electrocatalítico (OER). En este trabajo, se introdujeron vacantes de oxígeno en cubos de Co3O4 y octaedros truncados para descubrir los efectos de las facetas (001) y (111) en la actividad intrínseca de OER de Co3O4 deficiente en oxígeno. Los cubos de Co3O4 con faceta (001) y vacantes de oxígeno exhibieron un sobrepotencial de inicio más bajo de 298 mV en comparación con el de los octaedros truncados multifacéticos (335 mV) debido a la suficiente participación del oxígeno en red en el proceso OER. Los cálculos teóricos revelaron que la vacante de oxígeno en superficies (001) puede elevar el centro de la banda O 2p y activar el mecanismo de oxidación del oxígeno en red, mientras que la vacante de oxígeno en superficies (111) coincidió bien con el mecanismo de evolución del absorbato. Este trabajo ofrece una nueva perspectiva para diseñar electrocatalizadores de OER mediante la introducción selectiva de defectos de oxígeno en facetas cristalinas bien definidas.