Hierarchical NiCo2S4@NiFe LDH Heterostructures Supported on Nickel Foam for Enhanced Overall-Water-Splitting Activity

分解水 材料科学 异质结 化学工程 纳米技术 无机化学 催化作用 光电子学 化学 有机化学 冶金 光催化 工程类
作者
Jia Liu,Jinsong Wang,Bao Zhang,Yunjun Ruan,Lin Lv,Xiao Ji,Kui Xu,Ling Miao,Jianjun Jiang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:9 (18): 15364-15372 被引量:529
标识
DOI:10.1021/acsami.7b00019
摘要

Low-cost and highly efficient bifunctional electrocatalysts for the hydrogen evolution reaction (HER) and the oxygen evolution reaction (OER) are intensively investigated for overall water splitting. Herein, we combined experimental research with first-principles calculations based on density functional theory (DFT) to engineer the NiCo2S4@NiFe LDH heterostructure interface for enhancing overall water-splitting activity. The DFT calculations exhibit strong interaction and charge transfer between NiCo2S4 and NiFe LDH, which change the interfacial electronic structure and surface reactivity. The calculated chemisorption free energy of hydroxide (ΔEOH) is reduced from 1.56 eV for pure NiFe LDH to 1.03 eV for the heterostructures, indicating a dramatic improvement in OER performance, while the chemisorption free energy of hydrogen (ΔEH) maintains almost invariable. By the use of the facile hydrothermal method, NiCo2S4 nanotubes, NiFe LDH nanosheets, and NiCo2S4@NiFe LDH heterostructures are prepared on nickel foam, of which the corresponding experimental OER overpotentials are 306, 260, and 201 mV at 60 mA cm-2, respectively. These results are good agreement with the theoretical predictions. Meanwhile, the HER performance has little improvement, with an overpotential of about 200 mV at 10 mA cm-2. Due to the dramatic improvement in OER performance, there was an enhancement in the overall water-splitting activity of the NiCo2S4@NiFe LDH heterostructures, with a low voltage of 1.6 V.
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
予秋完成签到,获得积分10
刚刚
北侨发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
南屿完成签到,获得积分10
1秒前
jify完成签到,获得积分10
1秒前
GGbond完成签到,获得积分10
2秒前
111应助含蓄的问薇采纳,获得10
4秒前
雪白砖家发布了新的文献求助30
4秒前
6秒前
ss13l完成签到,获得积分10
7秒前
kkkk完成签到,获得积分10
8秒前
北侨完成签到,获得积分10
10秒前
14秒前
14秒前
16秒前
浮游应助呐呐呐采纳,获得10
16秒前
17秒前
研友_VZG7GZ应助李义志采纳,获得10
18秒前
hhhh发布了新的文献求助10
18秒前
承泽发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
20秒前
田宇发布了新的文献求助20
21秒前
浮游应助整齐晓筠采纳,获得10
21秒前
在荔栀阿完成签到 ,获得积分10
22秒前
22秒前
QH吉普完成签到 ,获得积分10
23秒前
啦啦啦啦完成签到 ,获得积分10
24秒前
YuxinChen发布了新的文献求助30
26秒前
26秒前
27秒前
27秒前
wuxin完成签到,获得积分10
28秒前
z今晚吃哥斯拉1完成签到,获得积分10
29秒前
29秒前
乐乐应助勤劳傲安采纳,获得10
30秒前
Nara2021完成签到,获得积分10
30秒前
小蘑菇应助JPH1990采纳,获得10
30秒前
Lyu发布了新的文献求助10
31秒前
Lucas应助小茶采纳,获得10
31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
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
A complete Carnosaur Skeleton From Zigong, Sichuan- Yangchuanosaurus Hepingensis 四川自贡一完整肉食龙化石-和平永川龙 600
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
Performance optimization of advanced vapor compression systems working with low-GWP refrigerants using numerical and experimental methods 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5306557
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4452324
关于积分的说明 13854559
捐赠科研通 4339805
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2382859
邀请新用户注册赠送积分活动 1377728
关于科研通互助平台的介绍 1345407