Rationally-Constructed Porous Nanosheet Ni2P–Ni5P4 Heterostructures for Robust Oxygen Evolution Electrode

材料科学 纳米片 析氧 电极 多孔性 氧气 电催化剂 化学工程 异质结 纳米技术 光电子学 电化学 复合材料 物理化学 化学 有机化学 工程类
作者
Min Jie Wang,Bingjie Zhou,Yangyang Feng,Shenghao Hu,Dan Wang,Li Wang,Yong-Jun Han,Qingbin Li,Yonghui Deng,Liwei Mi
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
被引量:2
标识
DOI:10.1021/acsami.4c22867
摘要

The development of superior non-noble-metal-based oxygen evolution reaction (OER) electrocatalysts is essential for large-scale hydrogen production. In this study, an integrated porous nanosheet Ni2P-Ni5P4 heterostructures were designed as an excellent OER electrocatalyst. The synthesized heterostructures demonstrated notable activity, achieving a small overpotential of 260 mV to sustain a typical 10 mA cm-2 current density, along with exceptional durability over 2000 CV cycles. The distinctive porous nanosheet structure enhances the exposure of active sites and improves mass transport efficiency. Density functional theory (DFT) calculations revealed that the d-band center of active Ni sites was shifted downward, reducing the adsorption strength of critical oxygen-containing intermediates (*O, *OH, and *OOH) in the Ni2P-Ni5P4 heterostructures. This modification lowered the reaction barrier for the rate-determining step (RDS) involving the transformation from *O to *OOH, thereby boosting inherent OER activity. Additionally, partial electron localization in combination with the RDS *O intermediate was observed by electron localization functions (ELFs) in Ni2P-Ni5P4, weakening the overall interaction. Further integrated crystal orbital Hamiltonian population calculations confirmed a reduced Ni-O net bonding energy of 0.69 eV for the adsorbed *O compared to that of Ni2P (1.49 eV) and Ni5P4 (1.12 eV) aligning with the DFT and ELF findings. These results provide a promising approach and valuable guidance for the design of cost-effective OER electrocatalysts suitable for energy storage applications, including metal-air cells and water oxidation processes.
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
跳跃的鹏飞完成签到 ,获得积分10
4秒前
青黛完成签到 ,获得积分10
7秒前
luobote完成签到 ,获得积分10
8秒前
欣慰的小甜瓜完成签到 ,获得积分10
8秒前
冷傲的从雪完成签到 ,获得积分10
29秒前
shacodow完成签到,获得积分10
37秒前
ll完成签到,获得积分10
38秒前
瞿人雄完成签到,获得积分10
40秒前
淞淞于我完成签到 ,获得积分10
40秒前
40秒前
没心没肺完成签到,获得积分10
41秒前
1002SHIB完成签到,获得积分10
43秒前
nihaolaojiu完成签到,获得积分10
43秒前
43秒前
松柏完成签到 ,获得积分10
43秒前
sheetung完成签到,获得积分10
43秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得50
44秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
44秒前
奋斗的妙海完成签到 ,获得积分0
45秒前
麦田麦兜完成签到,获得积分10
46秒前
爱可依完成签到 ,获得积分10
50秒前
执着的天使完成签到 ,获得积分10
53秒前
优娜完成签到 ,获得积分10
54秒前
慕青应助称心的思卉采纳,获得10
1分钟前
悦耳的城完成签到 ,获得积分10
1分钟前
面汤完成签到 ,获得积分10
1分钟前
踏实的盼秋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
韶绍完成签到 ,获得积分10
1分钟前
海英完成签到,获得积分10
1分钟前
发个15分的完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小安同学完成签到 ,获得积分10
1分钟前
铜豌豆完成签到 ,获得积分10
1分钟前
槿一完成签到 ,获得积分10
1分钟前
UsihaGuwalgiya完成签到,获得积分10
1分钟前
至幸2274完成签到 ,获得积分10
1分钟前
谁家的花花完成签到,获得积分10
1分钟前
泡泡茶壶o完成签到 ,获得积分10
2分钟前
protein完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
笨笨青筠完成签到 ,获得积分10
2分钟前
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
Einführung in die Rechtsphilosophie und Rechtstheorie der Gegenwart 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Handbook of Milkfat Fractionation Technology and Application, by Kerry E. Kaylegian and Robert C. Lindsay, AOCS Press, 1995 1000
Reflections of female probation practitioners: navigating the challenges of working with male offenders 500
Probation staff reflective practice: can it impact on outcomes for clients with personality difficulties? 500
PRINCIPLES OF BEHAVIORAL ECONOMICS Microeconomics & Human Behavior 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5032658
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4266674
关于积分的说明 13299355
捐赠科研通 4076434
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2229670
邀请新用户注册赠送积分活动 1238136
关于科研通互助平台的介绍 1163507