Electronic Structure Reconfiguration toward Pyrite NiS2 via Engineered Heteroatom Defect Boosting Overall Water Splitting

杂原子 分解水 材料科学 双功能 析氧 X射线吸收光谱法 电子结构 电化学 无机化学 纳米技术 催化作用 化学 吸收光谱法 电极 物理化学 计算化学 冶金 有机化学 物理 生物化学 光催化 戒指(化学) 量子力学
作者
Hengjie Liu,Qun He,Hongliang Jiang,Yunxiang Lin,Youkui Zhang,Muhammad Habib,Shuangming Chen,Li Song
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:11 (11): 11574-11583 被引量:317
标识
DOI:10.1021/acsnano.7b06501
摘要

Developing highly active and low-cost heterogeneous catalysts toward overall electrochemical water splitting is extremely desirable but still a challenge. Herein, we report pyrite NiS2 nanosheets doped with vanadium heteroatoms as bifunctional electrode materials for both hydrogen- and oxygen-evolution reaction (HER and OER). Notably, the electronic structure reconfiguration of pyrite NiS2 is observed from typical semiconductive characteristics to metallic characteristics by engineering vanadium (V) displacement defect, which is confirmed by both experimental temperature-dependent resistivity and theoretical density functional theory calculations. Furthermore, elaborate X-ray absorption spectroscopy measurements reveal that electronic structure reconfiguration of NiS2 is rooted in electron transfer from doped V to Ni sites, consequently enabling Ni sites to gain more electrons. The metallic V-doped NiS2 nanosheets exhibit extraordinary electrocatalytic performance with overpotentials of about 290 mV for OER and about 110 mV for HER at 10 mA cm–2 with long-term stability in 1 M KOH solutions, representing one of the best non-noble-metal bifunctional electrocatalysts to date. This work provides insights into electronic structure engineering from well-designed atomic defect metal sulfide.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
白桃完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
wsl完成签到 ,获得积分10
1秒前
翊然甜周完成签到,获得积分10
2秒前
Novice6354完成签到 ,获得积分10
2秒前
4秒前
黄小北完成签到,获得积分10
6秒前
8秒前
义气谷兰完成签到 ,获得积分10
8秒前
虾条完成签到 ,获得积分10
9秒前
缓慢海亦完成签到,获得积分10
11秒前
初彤发布了新的文献求助10
12秒前
JamesPei应助莫华龙采纳,获得10
12秒前
sss完成签到,获得积分10
17秒前
王二完成签到,获得积分10
18秒前
尽平梅愿完成签到,获得积分10
19秒前
小可爱完成签到,获得积分10
20秒前
kk完成签到 ,获得积分10
21秒前
着急的小猫咪完成签到,获得积分10
21秒前
bkagyin应助初彤采纳,获得10
22秒前
太渊完成签到 ,获得积分10
22秒前
23秒前
谢花花完成签到 ,获得积分10
24秒前
Sigma完成签到 ,获得积分10
27秒前
Lucas应助小木子采纳,获得10
28秒前
小高同学发布了新的文献求助10
28秒前
机密塔完成签到,获得积分10
33秒前
自己完成签到,获得积分10
34秒前
雨林完成签到,获得积分10
36秒前
社恐Forza完成签到,获得积分10
36秒前
自然的雅琴应助Shelley采纳,获得10
40秒前
wang完成签到,获得积分10
42秒前
鲲鹏完成签到 ,获得积分10
43秒前
为天地立心完成签到 ,获得积分10
46秒前
ZY完成签到 ,获得积分10
46秒前
吉尼太美完成签到,获得积分10
46秒前
高高的大地完成签到,获得积分20
47秒前
bian完成签到 ,获得积分10
48秒前
huhu完成签到 ,获得积分10
52秒前
小熊妮子爱喝草莓乌龙茶完成签到 ,获得积分10
52秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Defense against predation 800
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3137101
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2788086
关于积分的说明 7784523
捐赠科研通 2444109
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1299758
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625574
版权声明 601011