Engineering Metallic Heterostructure Based on Ni3N and 2M‐MoS2 for Alkaline Water Electrolysis with Industry‐Compatible Current Density and Stability

材料科学 异质结 析氧 电解 碱性水电解 吸附 化学工程 制氢 电流密度 电解水 催化作用 离解(化学) 金属 电解质 分解水 无机化学 电化学 电极 物理化学 化学 冶金 光催化 光电子学 工程类 物理 有机化学 量子力学 生物化学
作者
Tong Wu,Erhong Song,Shaoning Zhang,Mengjia Luo,Chendong Zhao,Wei Zhao,Jianjun Liu,Fuqiang Huang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:34 (9): e2108505-e2108505 被引量:187
标识
DOI:10.1002/adma.202108505
摘要

Abstract Alkaline water electrolysis is commercially desirable to realize large‐scale hydrogen production. Although nonprecious catalysts exhibit high electrocatalytic activity at low current density (10–50 mA cm −2 ), it is still challenging to achieve industrially required current density over 500 mA cm −2 due to inefficient electron transport and competitive adsorption between hydroxyl and water. Herein, the authors design a novel metallic heterostructure based on nickel nitride and monoclinic molybdenum disulfide (Ni 3 N@2M‐MoS 2 ) for extraordinary water electrolysis. The Ni 3 N@2M‐MoS 2 composite with heterointerface provides two kinds of separated reaction sites to overcome the steric hindrance of competitive hydroxyl/water adsorption. The kinetically decoupled hydroxyl/water adsorption/dissociation and metallic conductivity of Ni 3 N@2M‐MoS 2 enable hydrogen production from Ni 3 N and oxygen evolution from the heterointerface at large current density. The metallic heterostructure is proved to be imperative for the stabilization and activation of Ni 3 N@2M‐MoS 2 , which can efficiently regulate the active electronic states of Ni/N atoms around the Fermi‐level through the charge transfer between the active atoms of Ni 3 N and MoMo bonds of 2M‐MoS 2 to boost overall water splitting. The Ni 3 N@2M‐MoS 2 incorporated water electrolyzer requires ultralow cell voltage of 1.644 V@1000 mA cm −2 with ≈100% retention over 300 h, far exceeding the commercial Pt/C║RuO 2 (2.41 V@1000 mA cm −2 , 100 h, 58.2%).
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
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
陌上完成签到 ,获得积分10
9秒前
芬芬完成签到 ,获得积分10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
11秒前
现实的曼安完成签到 ,获得积分10
15秒前
阿伦完成签到,获得积分10
16秒前
魔幻友菱完成签到 ,获得积分10
18秒前
钟亦是终完成签到 ,获得积分10
18秒前
was_3完成签到,获得积分0
22秒前
南浔完成签到 ,获得积分10
25秒前
ymr完成签到 ,获得积分10
27秒前
江江完成签到 ,获得积分10
29秒前
鱼鱼鱼鱼完成签到 ,获得积分10
32秒前
33秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
35秒前
lili完成签到 ,获得积分10
38秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
38秒前
crystaler完成签到 ,获得积分10
39秒前
布吉岛呀完成签到 ,获得积分10
41秒前
AiQi完成签到 ,获得积分10
43秒前
wmz完成签到 ,获得积分10
46秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
48秒前
小亮哈哈完成签到,获得积分10
55秒前
李爱国应助乾乾采纳,获得10
55秒前
南宫士晋完成签到 ,获得积分10
55秒前
舟遥遥完成签到,获得积分10
58秒前
gf完成签到 ,获得积分10
58秒前
SQ完成签到 ,获得积分10
59秒前
神奇五子棋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
左婷完成签到 ,获得积分10
1分钟前
倪妮完成签到 ,获得积分10
1分钟前
风中可仁完成签到 ,获得积分10
1分钟前
buerzi完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
钱念波完成签到 ,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
南风完成签到,获得积分10
1分钟前
wzk完成签到,获得积分10
1分钟前
好好完成签到,获得积分0
1分钟前
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
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 2000
从k到英国情人 1700
„Semitische Wissenschaften“? 1510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5773340
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5610028
关于积分的说明 15430945
捐赠科研通 4905868
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2639872
邀请新用户注册赠送积分活动 1587768
关于科研通互助平台的介绍 1542775