Scalable Two-Step Synthesis of Nickel–Iron Phosphide Electrodes for Stable and Efficient Electrocatalytic Hydrogen Evolution

磷化物 塔菲尔方程 材料科学 分解水 制氢 催化作用 化学工程 电化学 无机化学 电极 冶金 化学 光催化 物理化学 工程类 生物化学
作者
Wai Ling Kwong,Cheng Choo Lee,Johannes Messinger
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:121 (1): 284-292 被引量:36
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.6b09050
摘要

The development of efficient, durable, and inexpensive hydrogen evolution electrodes remains a key challenge for realizing a sustainable H2 fuel production via electrocatalytic water splitting. Herein, nickel–iron phosphide porous films with precisely controlled metal content were synthesized on Ti foil using a simple and scalable two-step strategy of spray-pyrolysis deposition followed by low-temperature phosphidation. The nickel–iron phosphide of an optimized Ni:Fe ratio of 1:4 demonstrated excellent overall catalytic activity for hydrogen evolution reaction (HER) in 0.5 M H2SO4, achieving current densities of −10 and −30 mA cm–2 at overpotentials of 101 and 123 mV, respectively, with a Tafel slope of 43 mV dec–1. Detailed analysis obtained by X-ray diffraction, electron microscopy, electrochemistry, and X-ray photoelectron spectroscopy revealed that the superior overall HER activity of nickel–iron phosphide as compared to nickel phosphide and iron phosphide was a combined effect of differences in the morphology (real surface area) and the intrinsic catalytic properties (electronic structure). Together with a long-term stability and a near-100% Faradaic efficiency, the nickel–iron phosphide electrodes produced in this study provide blueprints for large-scale H2 production.
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
刚刚
刚刚
YY发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
刚刚
wanci应助小碗采纳,获得10
刚刚
小范要努力完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
yan发布了新的文献求助10
1秒前
DraGon发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
11发布了新的文献求助10
1秒前
杨松发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
666完成签到,获得积分10
2秒前
斯文败类应助蔡从安采纳,获得10
2秒前
可爱的函函应助蔡从安采纳,获得10
2秒前
科研通AI6.1应助beili采纳,获得10
2秒前
深情安青应助周墨采纳,获得10
3秒前
3秒前
我是神呆呆完成签到,获得积分10
3秒前
ZYH发布了新的文献求助10
3秒前
鱼鱼发布了新的文献求助30
3秒前
王志鹏发布了新的文献求助10
4秒前
bszh发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
樱木花道发布了新的文献求助10
4秒前
张大大发布了新的文献求助10
5秒前
wxj完成签到,获得积分10
5秒前
桐桐应助洛洛采纳,获得10
5秒前
wuta完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
JMrider发布了新的文献求助10
6秒前
粒粒糖完成签到,获得积分10
6秒前
zxq完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
Robby发布了新的文献求助10
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Virus-like particles empower RNAi for effective control of a Coleopteran pest 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7071899
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8732850
关于积分的说明 18479835
捐赠科研通 6606636
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3128364
关于科研通互助平台的介绍 2226270
邀请新用户注册赠送积分活动 2103568