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Cr‐Doped CoP Nanorod Arrays as High‐Performance Hydrogen Evolution Reaction Catalysts at High Current Density

纳米棒 催化作用 制氢 材料科学 电流密度 化学工程 电解 电解水 兴奋剂 分解水 纳米技术 光电子学 化学 电极 物理化学 电解质 有机化学 工程类 物理 光催化 量子力学
作者
Lipeng Zhang,Juntao Zhang,Jinjie Fang,Xin‐Yu Wang,Likun Yin,Wei Zhu,Zhongbin Zhuang
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:17 (28) 被引量:71
标识
DOI:10.1002/smll.202100832
摘要

Abstract Developing highly efficient, low‐cost electrocatalysts with long‐time stability at high current density working conditions for hydrogen evolution reaction (HER) remains a great challenge for the large‐scale commercialization of hydrogen production from water electrolysis. Herein, the Cr‐doped CoP nanorod arrays on carbon cloth (Cr‐CoP‐NR/CC) is reported as high performance HER catalysts with overpotentials of 38 and 209 mV at the HER current densities of 10 and 500 mA cm −2 , respectively, outperforming the performance of the commercial Pt/C at high current density. And its HER performance shows almost no loss after 20 h working at 500 mA cm −2 . The high performance is attributed to the Cr doping, which optimizes the hydrogen binding energy of CoP and prevents its oxidation. The nanorod array structure helps the escaping of the generated hydrogen gas, which is suitable for working at high current density. The obtained Cr‐CoP‐NR/CC catalyst shows the potential to replace the costly Pt‐based HER catalysts in the water electrolyzer.
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