Electron and surface engineering of Ni2P/MnP4 heterojunction as high performance bifunctional electrocatalyst for amperage-level overall water splitting

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作者
Ruipeng Yan,Xifei Zou,Yuehua Liang,Yu‐Chuan Liu,Feilong Hu,Yan Mi
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:669: 349-357 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2024.05.002
摘要

Producing hydrogen through electrocatalytic overall water splitting with ampere-level current density is still limited by the high cost and poor stability of electrocatalysts. In this work, a new type Ni2P/MnP4 heterojunction composite material was designed and prepared as bifunctional electrocatalyst. Based on XPS spectra and theoretical calculation, the formation of Ni2P/MnP4 heterojunction successfully modulates the local electronic structure of Ni2P and enhances the ionization of H and Ni by increasing the electron transfer rate. Moreover, the special nanovilli structure and superhydropholic/superaerophobic surface of Ni2P/MnP4 heterojunction accelerates the transfer of electrolyte and gaseous products. Benefiting from these advantages, the as-prepared Ni2P/MnP4/CF not only exhibits superior electrocatalytic performance, which can release 10 mA/cm2 current density with a low overpotential of 69 mV and 247 mV for HER and OER respectively, but also shows admirable stability of continuous overall water splitting to drive 1000 mA/cm2 for 180 h without notable activity degradation. We believe this material possesses outstanding potential for industrial applications, and our strategy may provide a new pathway to design relative materials.
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