Enhanced Electron Penetration through an Ultrathin Graphene Layer for Highly Efficient Catalysis of the Hydrogen Evolution Reaction

过电位 石墨烯 催化作用 掺杂剂 材料科学 纳米技术 密度泛函理论 化学工程 金属 化学 电极 兴奋剂 计算化学 电化学 物理化学 光电子学 有机化学 工程类 冶金
作者
Jiao Deng,Pengju Ren,Dehui Deng,Xinhe Bao
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:127 (7): 2128-2132 被引量:894
标识
DOI:10.1002/ange.201409524
摘要

Abstract Major challenges encountered when trying to replace precious‐metal‐based electrocatalysts of the hydrogen evolution reaction (HER) in acidic media are related to the low efficiency and stability of non‐precious‐metal compounds. Therefore, new concepts and strategies have to be devised to develop electrocatalysts that are based on earth‐abundant materials. Herein, we report a hierarchical architecture that consists of ultrathin graphene shells (only 1–3 layers) that encapsulate a uniform CoNi nanoalloy to enhance its HER performance in acidic media. The optimized catalyst exhibits high stability and activity with an onset overpotential of almost zero versus the reversible hydrogen electrode (RHE) and an overpotential of only 142 mV at 10 mA cm −2 , which is quite close to that of commercial 40 % Pt/C catalysts. Density functional theory (DFT) calculations indicate that the ultrathin graphene shells strongly promote electron penetration from the CoNi nanoalloy to the graphene surface. With nitrogen dopants, they synergistically increase the electron density on the graphene surface, which results in superior HER activity on the graphene shells.
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
完美世界应助111采纳,获得10
刚刚
深情安青应助无聊的小蕾采纳,获得10
刚刚
霸气的半邪完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
Fiona完成签到 ,获得积分10
2秒前
王雷完成签到,获得积分10
2秒前
JamesPei应助无辜澜采纳,获得10
2秒前
根号3完成签到 ,获得积分10
2秒前
JamesPei应助芒果不忙采纳,获得10
4秒前
情怀应助Xxx采纳,获得10
4秒前
5秒前
CodeCraft应助嘟嘟嘟采纳,获得10
5秒前
YY发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
在水一方应助GHX_1195979443采纳,获得10
7秒前
8秒前
9秒前
华仔应助无辜澜采纳,获得10
9秒前
小黄人完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
11秒前
11秒前
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
12秒前
吕丽琪发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
asss发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
15秒前
小橘发布了新的文献求助10
15秒前
111发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
16秒前
16秒前
Yuan_n完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
18秒前
大模型应助缘起缘灭采纳,获得10
19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
SOFT MATTER SERIES Volume 22 Soft Matter in Foods 1000
Zur lokalen Geoidbestimmung aus terrestrischen Messungen vertikaler Schweregradienten 1000
高速可见光通信关键技术 500
高速可见光通信芯片与应用系统 500
室外可见光通信与智能交通 500
可见光通信专用集成电路及实时系统 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4876459
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4164899
关于积分的说明 12919619
捐赠科研通 3922435
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2153328
邀请新用户注册赠送积分活动 1171461
关于科研通互助平台的介绍 1075214