Active Site Tailoring of Ni‐Based Coordination Polymers for High‐Efficiency Dual‐Functional HER and UOR Catalysis

析氧 催化作用 材料科学 无机化学 电解 法拉第效率 制氢 金属 电解水 化学工程 电解质 电化学 物理化学 电极 化学 有机化学 工程类 冶金
作者
Mengying Liu,Wenhong Zou,Silong Qiu,Nan Su,Jing Cong,Linxi Hou
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (3) 被引量:121
标识
DOI:10.1002/adfm.202310155
摘要

Abstract Ni‐based electrocatalysts are regarded as highly promising ones for urea‐assisted electrolytic water hydrogen production technology. However, during the urea oxidation reaction (UOR) process, their activity is significantly constrained by the unavoidable Ni species self‐oxidation reaction, and the harmful liquid‐phase products (NO x − ) generated from over‐oxidize urea are also often neglected. Herein, A self‐supported W‐doped Ni‐C 3 S 3 N 3 ‐based coordination polymer electrode (W‐NT@NF) with tailored Ni 3+ active sites using ligand anchoring and high‐valence metal doping strategies is synthesized, which is certified that this pyrolysis‐free catalyst achieves dual‐functional hydrogen evolution reaction (HER) and UOR performance comparable to reported noble metal/non‐noble metal catalysts, both achieving high current densities approaching 1000 mA cm −2 . Density functional theory (DFT) calculations, combined with spectroscopic characterizations that record the dynamic evolution of the catalyst during UOR and oxygen evolution reaction (OER) processes, reveal that the novel and energetically favorable UOR pathway is proposed, which initiates directly by the Ni 3+ sites without self‐oxidation and involve the participation of the reconstructed NiOOH species resulting from OER. A combination of in‐line gas chromatography, and ion chromatography analysis indicates that the Faradaic efficiency (FE) of N 2 is higher (34%) at lower current densities (<100 mA cm −2 ), and the FE of NO x − remains below 20% in long‐term electrolysis.
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
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
zhenglei9058发布了新的文献求助10
1秒前
ld543664完成签到,获得积分10
2秒前
chenxiang发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
落叶发布了新的文献求助10
3秒前
领导范儿应助墨锦采纳,获得10
4秒前
4秒前
丘比特应助大气灵枫采纳,获得10
5秒前
Polaris发布了新的文献求助10
6秒前
任虎林完成签到,获得积分10
6秒前
开朗山晴完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI6.3应助加油采纳,获得10
6秒前
赵sir完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
orixero应助今天不熬夜采纳,获得10
7秒前
7秒前
浮游应助阿桔采纳,获得10
7秒前
白白白发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
Priest完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
浮若安生完成签到,获得积分10
9秒前
Cai应助大大采纳,获得10
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
香蕉觅云应助言标采纳,获得10
11秒前
11秒前
鱼鱼子完成签到,获得积分10
11秒前
xh发布了新的文献求助10
12秒前
左左完成签到,获得积分10
12秒前
爆米花应助无事发生采纳,获得30
12秒前
蓝荆发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
傲娇蜻蜓发布了新的文献求助10
13秒前
月墨琼完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
GL 2 A method for assessing the in-place cleanability of food processing equipment, Fourth Edition, December 2023 3000
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Microvascular Surgery in Head and Neck Reconstruction 500
Petrology and Plate Tectonics 500
Writing Systems 500
Media Today Mass Communication in a Converging World 9th Edition 400
Understanding Modeling and Simulation of Polymerization Reactions 400
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 6839179
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8547778
关于积分的说明 18186394
捐赠科研通 6187218
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3039410
关于科研通互助平台的介绍 2028489
邀请新用户注册赠送积分活动 2016971