Optimization of Interfacial Electrons and Compressive‐Tensile Strains at Lignin‐Derived Carbon‐Supported Multiphase Ni/Cu/MoO 2 Interfaces for Boosting Large Current‐Density HER

材料科学 木质素 化学工程 电化学 电子转移 吸附 电催化剂 碳纤维 复合材料 电极 化学 复合数 有机化学 物理化学 工程类
作者
Xinyu Cao,Liancen Li,Guangfu Qian,Qizhi Xie,Yuxuan Xie,Jiawei Li,Yunpeng Wang,Minsheng Lu,Jinli Chen,Panagiotis Tsiakaras
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:21 (26): e2501176-e2501176 被引量:14
标识
DOI:10.1002/smll.202501176
摘要

Abstract Developing efficient pH‐universal hydrogen evolution electrocatalysts is critically needed yet challenged by pH‐dependent. Here, a lignin‐derived carbon‐supported Ni/Cu/MoO 2 heterostructure (Ni/Cu/MoO 2 @LC) through multiphase interfaces design is engineered, which displays excellent electrochemical activity, featuring low potentials of −14.4/−201.5 (acidic), −44.5/−615.7 (neutral), and −28.2/−242.3 mV (alkaline) at −10/−1000 mA cm −2 . Theoretical and experimental analysis show that the Ni/Cu/MoO 2 @LC multiphase interfaces produce a synergistic coupling of compressive‐tensile strains and interfacial electron transfer effect. This synergistic effect triggers electron redistribution, tailors the electronic configuration through d ‐band center optimization, and balances intermediate adsorption/desorption energetics. Additionally, lignin‐derived carbon self‐supported micro‐nano‐array structure enhances gas‐liquid transport and corrosion resistance, allowing Ni/Cu/MoO 2 @LC to operate stably for at least 120 h, at −500 mA cm −2 in various pH solutions. Thus, this study provides a new idea for the design of cost‐effective pH‐universal HER electrocatalysts and a new approach for applying lignin‐derived carbon in electrocatalysis.
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