Strained heterointerfaces in sandwich–like NiFe layered double hydroxides/Co1-xS for highly efficient and superior long–term durable oxygen evolution reaction

化学 层状双氢氧化物 异质结 催化作用 析氧 密度泛函理论 化学工程 材料科学 计算化学 光电子学 有机化学 物理化学 电极 工程类 生物化学 电化学
作者
Feng Du,Xintong Ling,Zhiyuan Wang,Shu-Guang Guo,Yintong Zhang,Huichao He,Guo-Ling Li,Chunhai Jiang,Yong Zhou,Zhigang Zou
出处
期刊:Journal of Catalysis [Elsevier BV]
卷期号:389: 132-139 被引量:38
标识
DOI:10.1016/j.jcat.2020.05.026
摘要

Sandwich–like NiFe layered double hydroxides/Co1-xS (NiFe LDH/Co1-xS) heterostructure with synergistic electrocatalytic effects for highly efficient oxygen evolution reaction is successfully prepared by electrodepositing Co1-xS on the surface of NiFe LDH grown on nickel foam (NF). The NF supported heterostructure possesses three-dimensional (3D) catalytic space and strained heterointerface. Thereinto the Co1-xS layer provides extra active sites over the original NiFe LDH. Besides, the lattice mismatch in the surface of NiFe LDH induces the formation of lattice strain in Co1-xS, which thus modulates the local electronic structures. Density functional theory (DFT) calculations validate that the strained heterointerface has advantageous OER activity. From the results of electrochemical tests, the NiFe LDH/Co1-xS possesses large number of active sites and fast charge transfer. More importantly, optimized structure and interface characteristics improve the electrocatalytic stability, resulting in long–term durability with almost no attenuation after 150 h constant current test.
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