High‐Entropy Metal Sulfide Nanoparticles Promise High‐Performance Oxygen Evolution Reaction

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作者
Mingjin Cui,Chunpeng Yang,Boyang Li,Qi Dong,Meiling Wu,Sooyeon Hwang,Hua Xie,Xizheng Wang,Guofeng Wang,Liangbing Hu
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:11 (3) 被引量:395
标识
DOI:10.1002/aenm.202002887
摘要

Abstract Transition metal sulfides with a multi‐elemental nature represent a class of promising catalysts for oxygen evolution reaction (OER) owing to their good catalytic activity. However, their synthesis remains a challenge due to the thermodynamic immiscibility of the constituent multimetallic elements in a sulfide structure. Herein, for the first time the synthesis of high‐entropy metal sulfide (HEMS, i.e., (CrMnFeCoNi)S x ) solid solution nanoparticles is reported. Computational and X‐ray photoelectron spectroscopy analysis suggest that the (CrMnFeCoNi)S x exhibits a synergistic effect among metal atoms that leads to desired electronic states to enhance OER activity. The (CrMnFeCoNi)S x nanoparticles show one of the best activities (low overpotential 295 mV at 100 mA cm −2 in 1 m KOH solution) and good durability (only slight polarization after 10 h by chronopotentiometry) compared with their unary, binary, ternary, and quaternary sulfide counterparts. This work opens up a new synthesis paradigm for high‐entropy compound nanoparticles for highly efficient electrocatalysis applications.
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