Tuning the coupling interface of ultrathin Ni3S2@NiV-LDH heterogeneous nanosheet electrocatalysts for improved overall water splitting

纳米片 过电位 析氧 材料科学 氢氧化物 纳米技术 分解水 化学工程 阴极 阳极 异质结 无机化学 电化学 电极 化学 光电子学 物理化学 催化作用 工程类 光催化 生物化学 冶金
作者
Qianqian Liu,Jianfeng Huang,Yajuan Zhao,Liyun Cao,Kang Li,Ning Zhang,Dan Yang,Feng Li,Liangliang Feng
出处
期刊:Nanoscale [Royal Society of Chemistry]
卷期号:11 (18): 8855-8863 被引量:156
标识
DOI:10.1039/c9nr00658c
摘要

Tuning the coupling interface of a heterostructured catalyst is an effective approach to achieve abundant surface catalytic active sites and strong electronic interactions among active materials for improving electrocatalytic water splitting performance. Herein, we report a novel heterogeneous catalyst comprising Ni3S2 nanoparticles embedded in ultrathin NiV-layered double hydroxide nanosheet arrays supported on nickel foam, denoted as Ni3S2@NiV-LDH/NF. We demonstrate that the active edge-state length and the surface chemical state of such NiV-LDH-based heterostructures are well modulated by tailoring the coupling interfaces, resulting in the exposure of more catalytic reaction sites and enhancement of the electronic interactions between NiV-LDH and Ni3S2, thus greatly promoting the water dissociation kinetics. As expected, the optimized Ni3S2@NiV-LDH/NF heterostructures exhibit outstanding electrocatalytic activity for the hydrogen evolution reaction (HER) and oxygen evolution reaction (OER), with an extremely low overpotential of 126 mV and 190 mV to deliver 10 mA cm-2 for the HER and OER without iR compensation in alkaline media, respectively. More importantly, Ni3S2@NiV-LDH/NF simultaneously functioned as both the anode and cathode for water splitting to yield a current density of 10 mA cm-2 at a cell voltage of only 1.53 V with an outstanding durability for 160 h. This work provides a new insight into the regulation of the coupling interface for obtaining highly active heterostructured catalysts for overall water splitting.

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
阳静完成签到 ,获得积分10
刚刚
xiao123789完成签到,获得积分10
1秒前
zzzzzzz发布了新的文献求助10
1秒前
wayne完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
4秒前
科研通AI6.1应助Sj泽采纳,获得10
5秒前
6秒前
8秒前
传奇3应助木木很累采纳,获得10
8秒前
笨笨烨华发布了新的文献求助10
9秒前
小宇完成签到,获得积分10
9秒前
缥缈老太完成签到,获得积分10
10秒前
蓝微关注了科研通微信公众号
12秒前
深情安青应助无语的饼干采纳,获得10
12秒前
12秒前
平淡雅青完成签到,获得积分10
14秒前
小太阳发布了新的文献求助20
14秒前
14秒前
AC咪咪发布了新的文献求助20
15秒前
慕青应助Heart采纳,获得10
15秒前
丘比特应助longlong采纳,获得10
15秒前
无花果应助yss采纳,获得10
15秒前
yayoi完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
隐形曼青应助研究生小李采纳,获得10
19秒前
瘪良科研发布了新的文献求助10
19秒前
Angie发布了新的文献求助50
20秒前
做个好梦发布了新的文献求助10
20秒前
晴天完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
bkagyin应助卤蛋带闪现采纳,获得10
22秒前
传奇3应助热心傲珊采纳,获得10
25秒前
26秒前
Behappy完成签到 ,获得积分10
27秒前
hsj发布了新的文献求助10
28秒前
30秒前
Orange应助yayoi采纳,获得10
30秒前
小宇发布了新的文献求助10
30秒前
肥猫啊平发布了新的文献求助10
31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
Lewis’s Child and Adolescent Psychiatry: A Comprehensive Textbook Sixth Edition 2000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Work • Third edition • 2025 800
Signals, Systems, and Signal Processing 510
荧光膀胱镜诊治膀胱癌 500
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 6221655
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8046628
关于积分的说明 16775117
捐赠科研通 5307018
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2827114
邀请新用户注册赠送积分活动 1805280
关于科研通互助平台的介绍 1664633