Interfacial engineering of heterostructured Fe-Ni3S2/Ni(OH)2nanosheets with tailored d-band center for enhanced oxygen evolution catalysis

析氧 中心(范畴论) 催化作用 化学工程 电化学 材料科学 氧气 化学 电极 结晶学 纳米技术 冶金 物理化学 有机化学 工程类
作者
Gao Li,Zhanfeng Ma,Weirong Li,Yuhang Nie,Lang Pei,Jiasong Zhong,Qian Miao,Mao‐Lin Hu,Xin Wen
出处
期刊:Dalton Transactions [Royal Society of Chemistry]
卷期号:51 (45): 17391-17396 被引量:4
标识
DOI:10.1039/d2dt02770d
摘要

Hydrogen production by electrochemical water splitting suffers from high kinetic barriers in the anodic oxygen evolution reaction (OER), which limits the overall efficiency. Herein, we report a structural and electronic engineering strategy by integrating self-standing Fe-doped Ni3S2 (denoted by Fe-Ni3S2) nanosheet arrays with Ni(OH)2 subunits to form heterostructured Fe-Ni3S2/Ni(OH)2 on a Ni Foam substrate. The strong electronic interaction between the Fe-Ni3S2 and Ni(OH)2 constituents contributes abundant catalytic sites and ensures high electron transfer. Moreover, the combined experimental and theoretical study revealed that the coupling of Ni(OH)2 onto the Fe-Ni3S2 is favorable for lowering the activation energy of water oxidation for favorable OER kinetics and upshifting the Ni d-band center to facilitate the adsorption of O-containing intermediates. Consequently, the optimized Fe-Ni3S2/Ni(OH)2 hybrid catalyst exhibits excellent OER performance in alkaline electrolytes with an ultralow overpotential of 202 mV at 10 mA cm-2, a small Tafel slope of 50.6 mV dec-1, and long-term durability under high current density (0.25 A cm-2) for up to 60 h without significant deactivation. Moreover, a two-electrode Fe-Ni3S2/Ni(OH)2||Pt/C electrolyzer requires only a low voltage of 1.54 V at 10 mA cm-2 for overall water splitting. This study emphasizes the importance of interface and surface engineering in achieving highly efficient electrocatalysts.
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
1秒前
uuu完成签到 ,获得积分10
1秒前
鹿鹿发布了新的文献求助10
2秒前
汉堡包应助英俊一刀采纳,获得10
2秒前
科研通AI5应助Victor采纳,获得10
3秒前
小蘑菇应助甜蜜水蜜桃采纳,获得10
4秒前
4秒前
6秒前
qinghe完成签到 ,获得积分10
6秒前
科目三应助yang采纳,获得20
7秒前
高大怀梦完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
千陽完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
方寸月光发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
12秒前
赘婿应助狂野代荷采纳,获得10
12秒前
曦曦完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
gxzsdf完成签到 ,获得积分10
13秒前
美丽的楼房完成签到 ,获得积分10
13秒前
guochang完成签到,获得积分10
14秒前
盼山发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
搜集达人应助liushuyu采纳,获得30
17秒前
NANAMO完成签到,获得积分10
17秒前
无聊完成签到,获得积分10
19秒前
伶俐尔烟完成签到 ,获得积分10
20秒前
滑蛋肉片完成签到,获得积分10
22秒前
Tushar完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
24秒前
25秒前
11xxyy完成签到,获得积分10
26秒前
wanci应助鹿鹿采纳,获得10
27秒前
lewe完成签到,获得积分10
27秒前
默默地读文献应助傲娇豪采纳,获得20
27秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得50
28秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Ophthalmic Equipment Market 1500
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
いちばんやさしい生化学 500
The First Nuclear Era: The Life and Times of a Technological Fixer 500
Unusual formation of 4-diazo-3-nitriminopyrazoles upon acid nitration of pyrazolo[3,4-d][1,2,3]triazoles 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 3672853
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3228951
关于积分的说明 9782732
捐赠科研通 2939308
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1610870
邀请新用户注册赠送积分活动 760758
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 736203