Sintesis Sol-gel Ilmenit-NiTiO3 yang Didoping Bersama untuk Reaksi Evolusi Oksigen: Interaksi Efek Induktif dan Struktur Kristal

Abstrak
Reaksi evolusi oksigen merupakan kunci untuk memajukan produksi hidrogen, penyimpanan energi, dan teknologi energi berkelanjutan. Di sini, kami telah mengeksplorasi NiTiO3 yang tergabung dalam ilmenit jenis Co sebagai katalis OER yang menjanjikan dalam elektrolit dasar. Efek induktif memainkan peran kunci dalam peningkatan aktivitas OER katalis karena Co3+ dalam struktur meningkatkan ionisitas ikatan Ni–O. Ionisitas Ni–O yang lebih tinggi menyebabkan tumpang tindih yang lebih besar antara orbital Ni(3d) dan O(2p) yang menghasilkan aktivitas katalitik yang lebih tinggi dari katalis yang didoping. Investigasi sistematis aktivitas OER dari ilmenit jenis Ni1-xCoxTiO3 (0 < x < 0,25) dengan jumlah doping Co yang berbeda yang disintesis melalui metode sol-gel yang mudah dilaporkan di sini. Di antara komposisi yang diteliti, Ni0,825Co0,175TiO3 adalah yang paling aktif karena menunjukkan aktivitas elektrokatalitik yang sangat baik dengan kemiringan tafel 56 mV dec-1 dan overpotensial rendah 395 mV pada rapat arus 10 mA cm−2. Karya ini menyajikan peran efek induktif kation tetangga untuk mengubah energi redoks dan memfasilitasi transfer elektron efektif yang diperlukan untuk OER elektrokatalitik, yang selanjutnya dapat digunakan untuk mengembangkan elektrokatalis yang unggul.