Construction of Nitrogen‐Doped Biphasic Transition‐Metal Sulfide Nanosheet Electrode for Energy‐Efficient Hydrogen Production via Urea Electrolysis

纳米片 电催化剂 制氢 过电位 材料科学 无机化学 化学工程 阳极 分解水 电解 双功能 催化作用 电化学 化学 电解质 电极 纳米技术 有机化学 物理化学 工程类 光催化
作者
Hui Xie,Yafei Feng,Xiaoyue He,Yin Zhu,Ziyun Li,Huanhuan Liu,Suyuan Zeng,Qizhu Qian,Genqiang Zhang
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:19 (17) 被引量:90
标识
DOI:10.1002/smll.202207425
摘要

Urea-assisted hybrid water splitting is a promising technology for hydrogen (H2 ) production, but the lack of cost-effective electrocatalysts hinders its extensive application. Herein, it is reported that Nitrogen-doped Co9 S8 /Ni3 S2 hybrid nanosheet arrays on nickel foam (N-Co9 S8 /Ni3 S2 /NF) can act as an active and robust bifunctional catalyst for both urea oxidation reaction (UOR) and hydrogen evolution reaction (HER), which could drive an ultrahigh current density of 400 mA cm-2 at a low working potential of 1.47 V versus RHE for UOR, and gives a low overpotential of 111 mV to reach 10 mA cm-2 toward HER. Further, a hybrid water electrolysis cell utilizing the synthesized N-Co9 S8 /Ni3 S2 /NF electrode as both the cathode and anode displays a low cell voltage of 1.40 V to reach 10 mA cm-2 , which can be powered by an AA battery with a nominal voltage of 1.5 V. The density functional theory (DFT) calculations decipher that N-doped heterointerfaces can synergistically optimize Gibbs free energy of hydrogen and urea, thus accelerating the catalytic kinetics of HER and UOR. This work significantly advances the development of the promising cobalt-nickel-based sulfide as a bifunctional electrocatalyst for energy-saving electrolytic H2 production and urea-rich innocent wastewater treatment.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
1秒前
兴奋小丸子完成签到,获得积分10
2秒前
cz发布了新的文献求助10
3秒前
hgg发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
5秒前
CHZBH发布了新的文献求助30
5秒前
天天快乐应助sensen采纳,获得30
5秒前
畅快行天完成签到 ,获得积分10
6秒前
Lucas应助AmyShen采纳,获得10
7秒前
Miracle发布了新的文献求助10
7秒前
wangrch6完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
阿艺完成签到,获得积分10
9秒前
fu完成签到,获得积分10
9秒前
CHZBH完成签到,获得积分10
10秒前
12秒前
CodeCraft应助Miracle采纳,获得10
12秒前
wuman1006完成签到 ,获得积分10
12秒前
任性半凡发布了新的文献求助10
12秒前
852应助kk采纳,获得10
13秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
14秒前
xiaohei发布了新的文献求助10
16秒前
科研通AI2S应助Leeny采纳,获得10
16秒前
木子完成签到,获得积分10
20秒前
22秒前
22秒前
23秒前
23秒前
CipherSage应助布丁采纳,获得10
23秒前
时间尘埃完成签到,获得积分10
24秒前
lily2025发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
hgg完成签到,获得积分10
29秒前
季子超发布了新的文献求助10
29秒前
30秒前
空灵完成签到 ,获得积分10
30秒前
32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
Alloy Phase Diagrams 1000
Introduction to Early Childhood Education 1000
2025-2031年中国兽用抗生素行业发展深度调研与未来趋势报告 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 901
Item Response Theory 600
Historical Dictionary of British Intelligence (2014 / 2nd EDITION!) 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 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5425980
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4539643
关于积分的说明 14169802
捐赠科研通 4457472
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2444540
邀请新用户注册赠送积分活动 1435484
关于科研通互助平台的介绍 1412946