Carbon doping switching on the hydrogen adsorption activity of NiO for hydrogen evolution reaction

过电位 离解(化学) 非阻塞I/O 催化作用 吸附 水的自电离 塔菲尔方程 材料科学 无机化学 碳纤维 化学工程 兴奋剂 化学 物理化学 有机化学 电化学 电极 复合材料 工程类 复合数 光电子学
作者
Tianyi Kou,Mingpeng Chen,Feng Wu,Tyler J. Smart,Shanwen Wang,Yishang Wu,Ying Zhang,Shengtong Li,Supriya Lall,Zhonghua Zhang,Yi‐Sheng Liu,Jinghua Guo,Gongming Wang,Yuan Ping,Yat Li
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:11 (1) 被引量:171
标识
DOI:10.1038/s41467-020-14462-2
摘要

Abstract Hydrogen evolution reaction (HER) is more sluggish in alkaline than in acidic media because of the additional energy required for water dissociation. Numerous catalysts, including NiO, that offer active sites for water dissociation have been extensively investigated. Yet, the overall HER performance of NiO is still limited by lacking favorable H adsorption sites. Here we show a strategy to activate NiO through carbon doping, which creates under-coordinated Ni sites favorable for H adsorption. DFT calculations reveal that carbon dopant decreases the energy barrier of Heyrovsky step from 1.17 eV to 0.81 eV, suggesting the carbon also serves as a hot-spot for the dissociation of water molecules in water-alkali HER. As a result, the carbon doped NiO catalyst achieves an ultralow overpotential of 27 mV at 10 mA cm −2 , and a low Tafel slope of 36 mV dec −1 , representing the best performance among the state-of-the-art NiO catalysts.

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
着急的寻真完成签到,获得积分10
刚刚
行者发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
1秒前
hahameily完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
无言发布了新的文献求助10
1秒前
Lucky完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
科研通AI6.1应助唐宇欣采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
隐形曼青应助暗栀采纳,获得10
3秒前
fromstarstomoon关注了科研通微信公众号
3秒前
狐尔莫发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
彳亍发布了新的文献求助10
5秒前
务实源智完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
开心的面条完成签到,获得积分20
6秒前
kkk发布了新的文献求助10
6秒前
科研通AI6.3应助陈进采纳,获得10
7秒前
Lucky发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
鱼年年发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
优秀丹南完成签到,获得积分10
8秒前
香蕉觅云应助孤独蘑菇采纳,获得10
8秒前
老逗完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
瘦瘦毛豆发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
NaCl发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
科研混子完成签到,获得积分10
9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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6040648
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7777390
关于积分的说明 16231667
捐赠科研通 5186723
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2775557
邀请新用户注册赠送积分活动 1758586
关于科研通互助平台的介绍 1642207