Electronic Structure Modulation of Nanoporous Cobalt Phosphide by Carbon Doping for Alkaline Hydrogen Evolution Reaction

材料科学 电催化剂 纳米孔 电解 电化学 电解质 析氧 分解水 电解水 化学工程 电负性 海水 氢 钴 催化作用 过电位 磷化物 无机化学 制氢 纳米技术 冶金 物理化学 电极 化学 金属 有机化学 光催化 工程类 海洋学 地质学
作者
Wence Xu,Guilan Fan,Shengli Zhu,Yanqin Liang,Zhenduo Cui,Zhaoyang Li,Hui Jiang,Shuilin Wu,Fangyi Cheng
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:31 (48) 被引量:220
标识
DOI:10.1002/adfm.202107333
摘要

Abstract Seawater electrolysis under alkaline conditions presents an attractive alternative to traditional freshwater electrolysis for mass sustainable high‐purity hydrogen production. However, the lack of active and robust electrocatalysts severely impedes the industrial application of this technology. Herein, carbon‐doped nanoporous cobalt phosphide (C‐Co 2 P) prepared by electrochemical dealloying is reported as an electrocatalyst for hydrogen evolution reaction (HER). The C‐Co 2 P achieves an overpotential of 30 mV at a current density of 10 mA cm −2 in 1 m KOH, along with impressive catalytic activity and stability at large current densities in artificial alkaline seawater electrolyte containing mixed chlorides of NaCl, MgCl 2 , and CaCl 2 . Experimental analysis and density functional theory calculations reveal that the C atom with strong electronegativity and small atomic radius can tailor the electronic structure of Co 2 P, leading to weakened Co–H bonding toward promoted HER kinetics. Moreover, the C doping introduces a two‐stepped H delivery pathway by forming C–H ad intermediate, thus reducing the energy barrier of water dissociation. This study offers a new vision toward the development of seawater electrolysis for large‐scale hydrogen production.
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
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
刚刚
1秒前
布布攒发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
sweetie完成签到,获得积分20
3秒前
冠哥断后发布了新的文献求助10
3秒前
yy发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
英俊的铭的应助被Liuran采纳,获得10
4秒前
4秒前
贾翔完成签到,获得积分20
4秒前
小梦驳回了TYLZ的应助
5秒前
wsnyya发布了新的文献求助10
5秒前
ding的应助被LLL采纳,获得10
6秒前
安德鲁发布了新的文献求助10
6秒前
Qps完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
王王发布了新的文献求助10
7秒前
许艺议完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
阳曦完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
Deyi关注了科研通微信公众号
8秒前
cccJF发布了新的文献求助10
9秒前
椰子发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
11秒前
kgf关闭了kgf的文献求助
11秒前
布布攒完成签到,获得积分10
11秒前
Kx371发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
研友_LmbrXn完成签到,获得积分10
12秒前
赘婿的应助被事业顺采纳,获得10
12秒前
顾矜的应助被加减乘除采纳,获得10
12秒前
始皇帝完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
13秒前
tong童发布了新的文献求助10
13秒前
包容老黑完成签到,获得积分10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
A Silent Apostrophe:The Fayum Portraits 520
Organizational Behavior 510
Sing with Understanding: Introduction to Theology in Christian Congregational Song, 3rd ed 330
Auslegung und Untersuchung einer invers ausgelegten Beschaufelung eines einstufigen Axialverdichters mit Vorleitrad (German) 300
AI-Contracting 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7838473
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9360781
关于积分的说明 20617332
捐赠科研通 7432774
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3339100
关于科研通互助平台的介绍 2483467
邀请新用户注册赠送积分活动 2360276