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 光催化 工程类 物理化学
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:83
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
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
开元完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
4秒前
明亮沛蓝发布了新的文献求助10
4秒前
甜滋滋发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
吴怡彤发布了新的文献求助30
5秒前
今后应助123456采纳,获得10
5秒前
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
马大翔完成签到,获得积分0
8秒前
发仔完成签到,获得积分10
9秒前
MoriZhang发布了新的文献求助10
9秒前
共享精神应助xf采纳,获得10
10秒前
kikiaini完成签到,获得积分0
11秒前
11秒前
挽风发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
abiu发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
柯一一应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
15秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得20
16秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得30
16秒前
易安应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
小洪包应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
yookia应助科研通管家采纳,获得50
16秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
16秒前
16秒前
17秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind (Sixth Edition) 1000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3959633
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3505879
关于积分的说明 11126688
捐赠科研通 3237840
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1789380
邀请新用户注册赠送积分活动 871691
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 802963