In-situ activation of three-dimensional porous NiFe alloy: Synergistic NiFe hydroxide/alloy as composite active sites for efficiently catalyzing alkaline water splitting

合金 氢氧化物 复合数 多孔性 原位 材料科学 化学工程 冶金 化学 无机化学 复合材料 有机化学 工程类
作者
Xueqing Tian,Yanhui Wang,Fanjia Sun,Rui Zhu,Mingyue Han,Jianbing Zang
出处
期刊:Journal of Alloys and Compounds [Elsevier BV]
卷期号:997: 174942-174942 被引量:14
标识
DOI:10.1016/j.jallcom.2024.174942
摘要

The strategic engineering of bifunctional catalysts for both hydrogen evolution reaction (HER) and oxygen evolution reaction (OER) in alkaline media is critical for water-splitting technologies. This study presented a catalyst consisting of in situ grown nickel iron (NiFe) hydroxide/porous alloy composite catalytic sites on a nickel foam (NF) substrate. Initially, a porous NiFe alloy was electrodeposited onto NF, employing hydrogen (H2) bubbles as dynamic templates to induce a three-dimensional (3D) architecture. Subsequently, ultrathin layers of NiFe hydroxide nanosheets were synthesized in situ via electrochemical activation. The distinctive porous structure, coupled with the in-situ activated nanosheets, augmented the exposure of active sites, optimized electrolyte interaction, and expedited the expulsion of gaseous byproducts, collectively enhancing the kinetics of water electrolysis. The resultant a-Ni2Fe/NF demonstrated superior OER/HER activities, achieving overpotentials of merely 240 mV for OER and 183 mV for HER at a current density of 100 mA cm-2 in alkaline solution. Moreover, a voltage of just 1.53 V was requisite to attain a current density of 10 mA cm-2 for overall water splitting. Operando Raman spectroscopy revealed the formation of NiOOH and FeOOH active phases during HER, indicating the hydroxide's role in adsorbing hydroxyl groups and shielding NiFe alloy's H* adsorption sites from oxidation. The presence of the more reactive β-NiOOH phase was discerned during OER process, acting as an intermediate. This straightforward yet efficacious strategy heralded a new paradigm in the design of NiFe-based bifunctional catalysts, significantly bolstering the efficiency of water electrolysis catalysis.
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
共享精神应助lzj001983采纳,获得10
刚刚
自由惜芹应助hkh采纳,获得10
1秒前
vc应助hkh采纳,获得10
1秒前
小小发布了新的文献求助10
1秒前
自由惜芹应助hkh采纳,获得10
1秒前
打打应助hkh采纳,获得10
1秒前
犹豫的初丹完成签到,获得积分10
1秒前
霸气的代天完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
木木完成签到,获得积分10
2秒前
自由凌丝完成签到,获得积分10
2秒前
自由的新波完成签到,获得积分10
2秒前
古月方源完成签到 ,获得积分10
2秒前
科研通AI6.1应助sjx采纳,获得10
2秒前
2秒前
亚琛求文献完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
fyq发布了新的文献求助10
5秒前
新星完成签到,获得积分10
5秒前
碧落潮汐完成签到 ,获得积分10
5秒前
小木子完成签到,获得积分10
5秒前
Emma完成签到,获得积分10
6秒前
duoduozs完成签到,获得积分10
6秒前
乐乐应助每天都想喝奶茶采纳,获得10
6秒前
珊珊发布了新的文献求助10
6秒前
小胖饼饼发布了新的文献求助10
7秒前
高高书本发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
GongPeijie完成签到,获得积分10
8秒前
8R60d8应助虚幻的幻枫采纳,获得10
8秒前
zzzz发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
鲤鱼幻枫完成签到,获得积分10
9秒前
yydsyk完成签到,获得积分10
9秒前
无情的白桃完成签到,获得积分10
9秒前
期期完成签到,获得积分10
10秒前
小王完成签到,获得积分10
10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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6441083
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8255037
关于积分的说明 17574304
捐赠科研通 5499660
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900128
邀请新用户注册赠送积分活动 1876853
关于科研通互助平台的介绍 1716955