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
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
LIKO发布了新的文献求助10
刚刚
SheepThirty完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
stupid发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
外向Roxane应助青芒果采纳,获得10
3秒前
4秒前
传奇3应助小杰采纳,获得10
4秒前
StarXG完成签到,获得积分10
4秒前
W-博艺发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
充电宝应助从云先生采纳,获得10
5秒前
超级玛丽发布了新的文献求助10
5秒前
奶冻完成签到 ,获得积分10
5秒前
砺锋发布了新的文献求助10
5秒前
领导范儿应助jjjie采纳,获得10
6秒前
搜集达人应助zhiyin你太美采纳,获得10
7秒前
forest发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
NCEPUHIT应助Sunniva采纳,获得10
8秒前
kk发布了新的文献求助10
8秒前
万能图书馆应助Cecily采纳,获得10
8秒前
weiericwang发布了新的文献求助30
9秒前
9秒前
Joanna完成签到 ,获得积分10
9秒前
桐桐应助神勇的天问采纳,获得10
11秒前
11秒前
aaronzhu1995完成签到,获得积分10
11秒前
spongepopbob发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
W1ndyKnight给W1ndyKnight的求助进行了留言
13秒前
13秒前
脑洞疼应助Andrew采纳,获得10
14秒前
轻松的山水完成签到 ,获得积分10
14秒前
WATQ发布了新的文献求助20
16秒前
桐桐应助aaronzhu1995采纳,获得10
16秒前
17秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 2000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7553990
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9136498
关于积分的说明 19527398
捐赠科研通 7145288
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3260797
关于科研通互助平台的介绍 2427234
邀请新用户注册赠送积分活动 2249806