Phase‐Controllable Growth NixPy Modified CdS@Ni3S2 Electrodes for Efficient Electrocatalytic and Enhanced Photoassisted Electrocatalytic Overall Water Splitting

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作者
Qianwen Dong,Mingli Li,Mingshuang Sun,Fangyuan Si,Qiongzhi Gao,Xin Cai,Yuehua Xu,Yuan Teng,Shengsen Zhang,Feng Peng,Yueping Fang,Siyuan Yang
出处
期刊:Small methods [Wiley]
卷期号:5 (11) 被引量:55
标识
DOI:10.1002/smtd.202100878
摘要

The rational design and construction of cost-effective nickel-based phosphide or sulfide (photo)electrocatalysts for hydrogen production from water splitting has sparked a huge investigation surge in recent years. Whereas, nickel phosphides (Nix Py ) possess more than ten stoichiometric compositions with different crystalline. Constructing Nix Py with well crystalline and revealing their intrinsic catalytic mechanism at atomic/molecular levels remains a great challenge. Herein, an easy-to-follow phase-controllable phosphating strategy is first proposed to prepare well crystalline Nix Py (Ni3 P and Ni12 P5 ) modified CdS@Ni3 S2 heterojunction electrocatalysts. It is found that Ni3 P modified CdS@Ni3 S2 (CdS@Ni3 S2 /Ni3 P) exhibits remarkable stability and bifunctional electrocatalytic activities in both hydrogen evolution reaction (HER) and oxygen evolution reaction (OER). Density functional theory results suggest that P-Ni sites and P sites in CdS@Ni3 S2 /Ni3 P, respectively, serve as OER and HER active sites during electrocatalytic water splitting processes. Moreover, benefiting from the advantageous photocatalyst@electrocatalyst core@shell structure, CdS@Ni3 S2 /Ni3 P delivers an advantaged photoassisted electrocatalytic water splitting property. The champion electrical to hydrogen and solar to hydrogen energy conversion efficiencies of CdS@Ni3 S2 /Ni3 P, respectively, reach 93.35% and 4.65%. This work will provide a general guidance for synergistically using solar energy and electric energy for large-scale H2 production from water splitting.
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