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
晨凌夜影发布了新的文献求助10
刚刚
个性冰海发布了新的文献求助10
1秒前
研友_VZG7GZ应助舒适的幻香采纳,获得10
2秒前
希望天下0贩的0应助Teddyboy采纳,获得10
2秒前
来一斤小鲜肉完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
石顺辉发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
Hello应助zsy采纳,获得10
4秒前
悲凉的香菱完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
Culto发布了新的文献求助20
4秒前
所所应助满意静丹采纳,获得10
4秒前
4秒前
烟花应助满意静丹采纳,获得10
4秒前
软糖发布了新的文献求助10
4秒前
慕青应助满意静丹采纳,获得10
4秒前
今后应助满意静丹采纳,获得10
5秒前
科研通AI2S应助满意静丹采纳,获得30
5秒前
忐忑的雁凡完成签到,获得积分10
5秒前
芽卉给芽卉的求助进行了留言
5秒前
6秒前
李晨光完成签到,获得积分10
7秒前
个性冰海完成签到,获得积分10
7秒前
SkyWalker完成签到,获得积分10
7秒前
寻道图强应助Max采纳,获得50
7秒前
科目三应助大师现在采纳,获得10
7秒前
8秒前
诚c发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
10秒前
10秒前
pilgrimmeteor完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
王正正完成签到,获得积分10
11秒前
机智乐驹完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
蓝玉完成签到,获得积分10
12秒前
科目三应助大气藏今采纳,获得10
13秒前
王艺欣发布了新的文献求助10
13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 6040402
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7775743
关于积分的说明 16230557
捐赠科研通 5186405
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2775407
邀请新用户注册赠送积分活动 1758405
关于科研通互助平台的介绍 1642150