Continuous Network of Phase-Tuned Nickel Sulfide Nanostructures for Electrocatalytic Water Splitting

硫化镍 分解水 过电位 材料科学 硫化物 电解质 贵金属 电化学 化学工程 无机化学 析氧 电催化剂 纳米结构 催化作用 纳米技术 金属 化学 电极 冶金 物理化学 光催化 有机化学 工程类
作者
Anand P. Tiwari,Yeoheung Yoon,Travis G. Novak,Ki‐Seok An,Seungwon Jeon
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:2 (8): 5061-5070 被引量:50
标识
DOI:10.1021/acsanm.9b00985
摘要

To date, nanostructures of 3d-group transition metal (i.e., Fe, Co, Ni, etc.) derivatives show the highest electrocatalytic performance among non-noble-metal electrocatalysts for water splitting in acidic electrolyte. However, the poor electrochemical conductivity (∼10–4 S/cm) of nanostructures restricts practical application for overall electrocatalytic activity. Herein, continuously networked nanostructures of phase-tuned nickel sulfide foams for efficient water splitting electrocatalysts in both acidic and alkaline electrolytes are reported. Because continuously networked nanostructures of nickel sulfide foams possess an integral structure, they exhibit high electrochemical conductivity (∼1 S/cm), which eases adsorption/desorption of H+ and OH– ions for efficient overall water splitting. By tuning the stoichiometry of sulfur, four different phases of continuously networked nanostructures of nickel sulfides (αNiS, βNiS, Ni3S2, and Ni7S6) foams are formed by facile phase transformation of nickel. Among them, the Ni7S6 foam (Ni7S6-F) possesses superior electrocatalytic activity with extremely low overpotential of 70 mV (for hydrogen evolution reaction) and 1.37 V (for oxygen evolution reaction) at 10 mA/cm2 in acidic and alkaline medium, respectively, which is close to noble-metal-based electrocatalysts. As a result, this work demonstrates a facile synthesis route to optimize nickel sulfide electrocatalysts through phase-tuning and continuous networking for overall water splitting and would be applicable on other nanostructured electrocatalysts to improve their electrocatalytic activity for practical applications in future energy devices.

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
快乐的素完成签到 ,获得积分10
2秒前
孟寐以求完成签到 ,获得积分10
6秒前
tttttt发布了新的文献求助10
10秒前
gmc完成签到 ,获得积分0
11秒前
清爽夜雪完成签到,获得积分10
19秒前
小瓶盖完成签到 ,获得积分10
29秒前
科科通通完成签到,获得积分10
45秒前
乐正怡完成签到 ,获得积分0
47秒前
月下荷花完成签到 ,获得积分10
48秒前
Sunny完成签到,获得积分10
1分钟前
theo完成签到 ,获得积分10
1分钟前
常绝山完成签到 ,获得积分10
1分钟前
WZL完成签到,获得积分10
1分钟前
平常的半莲完成签到 ,获得积分10
1分钟前
雪落你看不见完成签到,获得积分10
1分钟前
无花果应助科研通管家采纳,获得30
1分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
kyt完成签到 ,获得积分10
1分钟前
LV完成签到 ,获得积分10
2分钟前
火星的雪完成签到 ,获得积分0
2分钟前
奈克罗普陀西斯完成签到,获得积分10
2分钟前
耳朵暴富富完成签到 ,获得积分10
2分钟前
俊逸的问薇完成签到 ,获得积分10
2分钟前
简单的冬瓜完成签到,获得积分10
2分钟前
龙猫爱看书完成签到,获得积分10
2分钟前
笨笨完成签到 ,获得积分10
2分钟前
冻结完成签到 ,获得积分10
2分钟前
龙弟弟完成签到 ,获得积分10
2分钟前
王0535完成签到,获得积分10
3分钟前
熊二完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
sadh2完成签到 ,获得积分10
3分钟前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
东少完成签到,获得积分10
3分钟前
文献搬运工完成签到 ,获得积分0
3分钟前
111完成签到 ,获得积分10
3分钟前
李洪杰完成签到 ,获得积分10
4分钟前
叁月二完成签到 ,获得积分10
4分钟前
傻傻的哈密瓜完成签到,获得积分10
4分钟前
明朗完成签到 ,获得积分0
4分钟前
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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
King Tyrant 600
Laryngeal Mask Anesthesia: Principles and Practice. 2nd ed 500
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5565171
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4650009
关于积分的说明 14689383
捐赠科研通 4591860
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2519371
邀请新用户注册赠送积分活动 1491920
关于科研通互助平台的介绍 1463118