Oxygen Vacancies and Interface Engineering on Amorphous/Crystalline CrOx‐Ni3N Heterostructures toward High‐Durability and Kinetically Accelerated Water Splitting

析氧 材料科学 无定形固体 催化作用 化学工程 异质结 离解(化学) 氧气 阳极 分解水 吸附 物理化学 结晶学 化学 电极 电化学 光催化 生物化学 工程类 光电子学 有机化学
作者
Mingyang Yang,Mengxuan Zhao,Yuan Ji,Junxuan Luo,Junjun Zhang,Zhouguang Lu,Dazhu Chen,Xian‐Zhu Fu,Lei Wang,Chen Liu
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:18 (14) 被引量:107
标识
DOI:10.1002/smll.202106554
摘要

Manipulating catalytic active sites and reaction kinetics in alkaline media is crucial for rationally designing mighty water-splitting electrocatalysts with high efficiency. Herein, the coupling between oxygen vacancies and interface engineering is highlighted to fabricate a novel amorphous/crystalline CrOx -Ni3 N heterostructure grown on Ni foam for accelerating the alkaline hydrogen evolution reaction (HER) and oxygen evolution reaction (OER). Density functional theory (DFT) calculations reveal that the electron transfer from amorphous CrOx to Ni3 N at the interfaces, and the optimized Gibbs free energies of H2 O dissociation (ΔGH-OH ) and H adsorption (ΔGH ) in the amorphous/crystalline CrOx -Ni3 N heterostructure are conducive to the superior and stable HER activity. Experimental data confirm that numerous oxygen vacancies and amorphous/crystalline interfaces in the CrOx -Ni3 N catalysts are favorable for abundant accessible active sites and enhanced intrinsic activity, resulting in excellent catalytic performances for HER and OER. Additionally, the in situ reconstruction of CrOx -Ni3 N into highly active Ni3 N/Ni(OH)2 is responsible for the optimized OER performance in a long-term stability test. Eventually, an alkaline electrolyzer using CrOx -Ni3 N as both cathode and anode has a low cell voltage of 1.53 V at 10 mA cm-2 , together with extraordinary durability for 500 h, revealing its potential in industrial applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
SASI发布了新的文献求助10
2秒前
辛勤凝荷发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
wanci应助wh雨采纳,获得10
4秒前
4秒前
靖123456发布了新的文献求助10
5秒前
zhengmin发布了新的文献求助10
7秒前
guohuameike完成签到,获得积分10
8秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
lalala发布了新的文献求助30
10秒前
脑洞疼应助tjycoder采纳,获得10
11秒前
赘婿应助shadow采纳,获得10
14秒前
16秒前
16秒前
量子星尘发布了新的文献求助50
16秒前
xxx完成签到 ,获得积分10
17秒前
醉熏的水绿完成签到 ,获得积分10
17秒前
tjycoder完成签到,获得积分10
20秒前
qq完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
果茶去冰完成签到 ,获得积分10
21秒前
21秒前
22秒前
22秒前
hy1234完成签到 ,获得积分10
22秒前
科研通AI6应助汪队小跟班采纳,获得10
23秒前
23秒前
23秒前
浅眸流年完成签到,获得积分10
24秒前
LA发布了新的文献求助20
25秒前
老实向雁完成签到,获得积分10
25秒前
yznfly应助ming采纳,获得30
26秒前
光亮的小兔子完成签到,获得积分10
26秒前
量子星尘发布了新的文献求助50
28秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Nuclear Fuel Behaviour under RIA Conditions 500
金属塑性变形多尺度模拟 400
Sociologies et cosmopolitisme méthodologique 400
Why America Can't Retrench (And How it Might) 400
Another look at Archaeopteryx as the oldest bird 390
Literature and Art as Cognitive Objects 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4672696
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4051536
关于积分的说明 12529143
捐赠科研通 3745172
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2068332
邀请新用户注册赠送积分活动 1097707
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 977807