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
美好保温杯完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
Orange应助壮观的行云采纳,获得10
2秒前
老北京发布了新的文献求助10
3秒前
魔幻的莫茗完成签到,获得积分10
3秒前
huang应助范冬菱采纳,获得10
4秒前
journey发布了新的文献求助10
5秒前
spike发布了新的文献求助10
6秒前
WSKH发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
赵荣完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
谦让元枫发布了新的文献求助10
13秒前
深情安青应助故事的角色采纳,获得10
13秒前
哈哈王子发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
13秒前
黄jw完成签到 ,获得积分10
14秒前
Lurant发布了新的文献求助10
14秒前
Furmark_14发布了新的文献求助30
14秒前
15秒前
乐乐应助wxm采纳,获得10
15秒前
321发布了新的文献求助10
15秒前
排骨炖豆角完成签到 ,获得积分10
15秒前
科目三应助journey采纳,获得10
15秒前
橘子林发布了新的文献求助30
16秒前
阿木发布了新的文献求助20
16秒前
研友_VZG7GZ应助qscheng采纳,获得10
16秒前
16秒前
爆米花应助老曹采纳,获得10
17秒前
17秒前
万能图书馆应助nada采纳,获得10
17秒前
自觉德天完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
Jasper应助别玉玉采纳,获得10
18秒前
棋棋233完成签到,获得积分20
19秒前
19秒前
spike完成签到 ,获得积分10
20秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Structural Geology: A Quantitative Introduction 500
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 7215156
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8847090
关于积分的说明 18670384
捐赠科研通 6870206
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3184478
关于科研通互助平台的介绍 2345860
邀请新用户注册赠送积分活动 2158818