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Active Pore-Edge Engineering of Single-Layer Niobium Diselenide Porous Nanosheets Electrode for Hydrogen Evolution

过电位 塔菲尔方程 材料科学 电催化剂 二硒醚 电化学 电极 化学工程 剥脱关节 纳米技术 化学 冶金 石墨烯 物理化学 工程类
作者
Jianxing Wang,Xinyue Liu,Ying Liu,Guowei Yang
出处
期刊:Nanomaterials [MDPI AG]
卷期号:9 (5): 751-751 被引量:17
标识
DOI:10.3390/nano9050751
摘要

Two-dimensional transition-metal dichalcogenides (TMDs) possess interesting catalytic properties for the electrochemical-assisted hydrogen-evolution reaction (HER). We used niobium diselenide (NbSe2) as a representative TMD, and prepared single-layer NbSe2 porous nanosheets (PNS) by a double-sonication liquid-phase exfoliation, with H2O2 as a pore-forming agent. The single-layer NbSe2 PNS were drop-cast on carbon foam (CF) to fabricate a three-dimensional robust NbSe2 PNS/CF electrode. The NbSe2 PNS/CF electrode exhibits a high current density of −50 mA cm−2 with an overpotential of 148 mV and a Tafel slope of 75.8 eV dec−1 for the HER process. Little deactivation is detected in continuous CV testing up to 20,000 cycles, which suggests that this novel NbSe2 PNS/CF is a promising catalytic electrode in the HER application. The porous structure of single-layer NbSe2 nanosheets can enhance the electrochemical performance compared with that of pore-free NbSe2 nanosheets. These findings illustrate that the single-layer NbSe2 PNS is a potential electrocatalytic material for HER. More importantly, the electrochemical performance of the NbSe2 PNS/CF expands the use of two-dimensional TMDs in electrocatalysis-related fields.
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