Interstitial Doping in Ultrafine Nanocrystals for Efficient and Durable Water Splitting

材料科学 分解水 纳米晶 异质结 化学工程 析氧 无定形固体 催化作用 双功能 无定形碳 过渡金属 电解质 纳米技术 物理化学 化学 电极 光电子学 结晶学 光催化 工程类 有机化学 生物化学 电化学
作者
Minming Jiang,Jiang Xu,Yujie Chen,Luqi Wang,Qi Zhou,Paul Munroe,Linlin Li,Zonghan Xie,Shengjie Peng,Zong‐Han Xie,Shengjie Peng
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:64 (14): e202424195-e202424195 被引量:24
标识
DOI:10.1002/anie.202424195
摘要

Abstract Transition metal‐based catalysts with high efficiency and stability for overall water splitting (OWS) offer significant potential for reducing green hydrogen production costs. Utilizing sputtering deposition technology, we propose a deposition‐diffusion strategy to fabricate heterojunction coatings composed of ultrafine FeCoNi‐C‐N transition metal interstitial solid solution (TMISS) nanocrystals and amorphous nitrided carbon (NC) on the pre‐deposited NC micro column arrays. The diffusion of C and N atoms results in the formation of uniformly distributed TMISS nanocrystals, with an average diameter of ~1.9 nm, thus maximizing atomic utilization. The unique crystalline‐amorphous heterojunction interface enhances electrocatalytic stability. Furthermore, the electronic regulation of metal sites by interstitial C and N atoms not only optimizes the adsorption‐dissociation process in hydrogen evolution reaction (HER), but also accelerates the surface reconstruction of hydroxyl oxides to enhance the oxygen evolution reaction (OER) activity. As a result, the as‐prepared coating achieved overpotentials of only 62 mV and 237 mV for the HER and OER at 10 mA cm −2 in alkaline electrolytes, and exhibited excellent OWS performance and long‐term stability at high current densities. This work presents a new perspective for synthesizing TMISS nanocrystals and promotes their application in bifunctional electrocatalysts.
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
刚刚
翠花儿发布了新的文献求助10
刚刚
Hello应助张张采纳,获得30
刚刚
刚刚
刚刚
orixero应助卷卷不想努力了采纳,获得10
刚刚
刚刚
1秒前
qq完成签到,获得积分20
1秒前
2秒前
芝士奶盖完成签到 ,获得积分10
2秒前
美雪曹完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
孤星泪完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
shanshan发布了新的文献求助10
3秒前
dumpling应助小肆采纳,获得10
4秒前
憨憨完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
你嵙这个期刊没买应助123采纳,获得10
4秒前
土豪的荟发布了新的文献求助10
5秒前
余先生发布了新的文献求助10
5秒前
ss发布了新的文献求助10
5秒前
科研通AI6.3应助深海蓝鱼采纳,获得10
5秒前
lolo发布了新的文献求助20
5秒前
唐平发布了新的文献求助50
5秒前
K2L完成签到,获得积分10
5秒前
FashionBoy应助OVERLXRD采纳,获得10
6秒前
Hello应助QQ采纳,获得10
6秒前
瓜瓜完成签到,获得积分10
6秒前
耍酷寻双完成签到 ,获得积分0
7秒前
孤星泪发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
无极微光应助Jay采纳,获得20
7秒前
7秒前
明亮的颖完成签到,获得积分10
8秒前
Lucas应助欢喜的汽车采纳,获得10
8秒前
wx发布了新的文献求助10
8秒前
愉快代桃完成签到,获得积分10
8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 6039000
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7767768
关于积分的说明 16224838
捐赠科研通 5185020
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2774784
邀请新用户注册赠送积分活动 1757613
关于科研通互助平台的介绍 1641850