3D hierarchical heterostructured LSTN@NiMn-layered double hydroxide as a bifunctional water splitting electrocatalyst for hydrogen production

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作者
Ramsha Khan,Muhammad Taqi Mehran,Mutawara Mahmood Baig,Bilal Sarfraz,Salman Raza Naqvi,Muhammad Bilal Khan Niazi,Muhammad Zubair Khan,Asif Hussain Khoja
出处
期刊:Fuel [Elsevier]
卷期号:285: 119174-119174 被引量:50
标识
DOI:10.1016/j.fuel.2020.119174
摘要

The development of bifunctional electrocatalyst with effective activity and high stability for water splitting reactions is essential for hydrogen production and fuel cell technology. Herein, a 3D hierarchical heterostructure [email protected] double hydroxide (La0.4Sr0.4Ti0.9Ni0.1O3-δ @NiMn-LDH) supported on highly conductive nickel foam, is presented as a novel bifunctional electrocatalyst with outstanding performance. LSTN heterostructure synthesized by sol-gel method followed by hydrothermal reaction to grow LDH layers ([email protected]) resulted in phenomenal bifunctional activity towards both the oxygen evolution reaction (OER) and the hydrogen evolution reaction (HER), by exhibiting a low overpotential of 125 mV at 15 mA cm−2 (OER) and 32 mV at 10 mA cm−2 (HER). Moreover, the 3D electrode showed good long-term durability for 24 hrs. stability test at a current density of 100 µA cm−2, as well as constant LSV results after operating HER for 1000 cycles. This approach of preparing heterostructure [email protected] combines the fundamental properties of La0.4Sr0.4Ti0.9Ni0.1O3-δ (highly efficient HER catalyst) with NiMn-LDH (catalytically active for OER) by using interface engineering, resultantly opens a new way of enhancing the overall activity of water splitting reactions.
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