Fe2+‐Doped Layered Double (Ni, Fe) Hydroxides as Efficient Electrocatalysts for Water Splitting and Self‐Powered Electrochemical Systems

过电位 分解水 析氧 材料科学 电化学 催化作用 塔菲尔方程 电解水 电解质 无机化学 氢氧化物 化学工程 层状双氢氧化物 碱性水电解 电解 电极 化学 冶金 物理化学 生物化学 光催化 工程类
作者
Xiaoyi Meng,Junxing Han,Liang Lu,Genrui Qiu,Zhong Lin Wang,Chunwen Sun
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:15 (41) 被引量:159
标识
DOI:10.1002/smll.201902551
摘要

Developing nonprecious electrocatalysts with superior activity and durability for electrochemical water splitting is of great interest but challenging due to the large overpotential required above the thermodynamic standard potential of water splitting (1.23 V). Here, in situ growth of Fe2+ -doped layered double (Ni, Fe) hydroxide (NiFe(II,III)-LDH) on nickel foam with well-defined hexagonal morphology and high crystallinity by a redox reaction between Fe3+ and nickel foam under hydrothermal conditions is reported. Benefiting from tuning the local atomic structure by self-doping Fe2+ , the NiFe(II,III)-LDH catalyst with higher amounts of Fe2+ exhibits high activity toward oxygen evolution reaction (OER) as well as hydrogen evolution reaction (HER) activity. Moreover, the optimized NiFe(II,III)-LDH catalyst for OER (O-NiFe(II,III)-LDH) and catalyst for HER (H-NiFe(II,III)-LDH) show overpotentials of 140 and 113 mV, respectively, at a current density of 10 mA cm-2 in 1 m KOH aqueous electrolyte. Using the catalysts for overall water splitting in two-electrode configuration, a low overpotential of just 1.54 V is required at a benchmark current density of 10 mA cm-2 . Furthermore, it is demonstrated that electrolysis of the water device can be drived by a self-powered system through integrating a triboelectric nanogenerator and battery, showing a promising way to realize self-powered electrochemical systems.

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
我是大学霸完成签到,获得积分10
刚刚
陈冰发布了新的文献求助10
1秒前
xzz发布了新的文献求助10
1秒前
bkagyin应助林兮采纳,获得10
1秒前
情怀应助秀丽的皮皮虾采纳,获得10
1秒前
orixero应助时567采纳,获得10
1秒前
HZD发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
bingbing发布了新的文献求助10
2秒前
LS完成签到,获得积分10
2秒前
爆米花应助shenl采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
鳗鱼秋荷完成签到,获得积分10
4秒前
哈哈发布了新的文献求助10
4秒前
OsamaKareem应助折木ho太郎采纳,获得10
4秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
脆蜜金桔应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
打打应助xiaohan,JIA采纳,获得10
5秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
852应助滴滴滴采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得30
5秒前
6秒前
科研通AI6.2应助倾浅采纳,获得10
6秒前
HZD完成签到,获得积分10
6秒前
顺心舞仙发布了新的文献求助10
7秒前
小新小新发布了新的文献求助10
7秒前
无极微光应助杨乐多采纳,获得20
7秒前
sy完成签到,获得积分10
7秒前
姚友进发布了新的文献求助10
7秒前
酷酷问筠完成签到,获得积分20
7秒前
巷陌完成签到,获得积分10
8秒前
Hello应助星空采纳,获得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
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 2000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
ON THE THEORY OF BIRATIONAL BLOWING-UP 666
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6391943
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8207293
关于积分的说明 17372727
捐赠科研通 5445397
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2879009
邀请新用户注册赠送积分活动 1855426
关于科研通互助平台的介绍 1698576