Active-Site-Enriched Iron-Doped Nickel/Cobalt Hydroxide Nanosheets for Enhanced Oxygen Evolution Reaction

塔菲尔方程 过电位 催化作用 电催化剂 氢氧化物 析氧 纳米孔 分解水 无机化学 交换电流密度 化学工程 化学 电化学 材料科学 纳米技术 有机化学 冶金 物理化学 电极 工程类 光催化
作者
Qian Zhou,Yaping Chen,Guoqiang Zhao,Yue Lin,Zhenwei Yu,Xun Xu,Xiaolin Wang,Huan Liu,Wenping Sun,Shi Xue Dou
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:8 (6): 5382-5390 被引量:354
标识
DOI:10.1021/acscatal.8b01332
摘要

Highly active, durable, and inexpensive nanostructured catalysts are crucial for achieving efficient and economical electrochemical water splitting. However, developing efficient approaches to further improve the catalytic ability of the well-defined nanostructured catalysts is still a big challenge. Herein, we report a facile and universal cation-exchange process for synthesizing Fe-doped Ni(OH)2 and Co(OH)2 nanosheets with enriched active sites toward enhanced oxygen evolution reaction (OER). In comparison with typical NiFe layered double hydroxide (LDH) nanosteets prepared by the conventional one-pot method, Fe-doped Ni(OH)2 nanosheets evolving from Ni(OH)2 via an Fe3+/Ni2+ cation-exchange process possess nanoporous surfaces with abundant defects. Accordingly, Fe-doped Ni(OH)2 nanosheets exhibit higher electrochemical active surface area (ECSA) and improved surface wettability in comparison to NiFe LDH nanosheets and deliver significantly enhanced catalytic activity over NiFe LDH. Specifically, a low overpotential of only 245 mV is required to reach a current density of 10 mA cm–2 for Ni0.83Fe0.17(OH)2 nanosheets with a low Tafel slope of 61 mV dec–1, which is greatly decreased in comparison with those of NiFe LDH (310 mV and 78 mV dec–1). Additionally, this cation-exchange process is successfully extended to prepare Fe-doped Co(OH)2 nanosheets with improved catalytic activity for oxygen evolution. The results suggest that this cation-exchange process should have great potential in the rational design of defect-enriched catalysts toward high-performance electrocatalysis.
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
刚刚
科研通AI5应助hhhh采纳,获得30
1秒前
Owen应助乖张采纳,获得10
1秒前
1秒前
科研通AI5应助wangjing采纳,获得10
2秒前
网球发布了新的文献求助10
2秒前
cdercder应助WUYONGSHUAI采纳,获得20
3秒前
古药发布了新的文献求助10
3秒前
韩睿盈完成签到,获得积分10
4秒前
shania发布了新的文献求助10
4秒前
szc-2000发布了新的文献求助10
5秒前
hail发布了新的文献求助10
5秒前
个性凡儿完成签到,获得积分10
5秒前
搜集达人应助xuan采纳,获得10
5秒前
5秒前
6秒前
cyr完成签到,获得积分10
6秒前
yyyyyqy完成签到 ,获得积分10
6秒前
夜安完成签到 ,获得积分20
6秒前
胡乱说兔的熊完成签到,获得积分10
6秒前
整齐的电源完成签到 ,获得积分10
6秒前
yy完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
lbt完成签到,获得积分10
8秒前
szc-2000完成签到,获得积分10
9秒前
伯尔尼圆白菜完成签到,获得积分10
9秒前
snail01完成签到,获得积分10
9秒前
完美世界应助少少采纳,获得10
9秒前
9秒前
666发布了新的文献求助30
10秒前
10秒前
子车代芙完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
陌上桑发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
深林小怪完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
Pecc发布了新的文献求助10
12秒前
hyl完成签到,获得积分10
13秒前
Ava应助张亚慧采纳,获得10
13秒前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Machine Learning Methods in Geoscience 1000
Resilience of a Nation: A History of the Military in Rwanda 888
Essentials of Performance Analysis in Sport 500
Measure Mean Linear Intercept 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3729962
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3274817
关于积分的说明 9989012
捐赠科研通 2990256
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1640957
邀请新用户注册赠送积分活动 779507
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 748235