Regulating electronic structure of two‐dimensional porous Ni/ Ni 3 N nanosheets architecture by Co atomic incorporation boosts alkaline water splitting

异质结 材料科学 分解水 化学工程 纳米技术 催化作用 化学 光电子学 光催化 生物化学 工程类 冶金
作者
Kaixi Wang,Yingying Guo,Zhonghui Chen,Donghai Wu,Shouren Zhang,Baocheng Yang,Jianan Zhang
出处
期刊:InfoMat [Wiley]
卷期号:4 (6) 被引量:85
标识
DOI:10.1002/inf2.12251
摘要

Abstract Interfacial engineering is a powerful method to improve the bifunctional electrocatalytic performance of pure phase catalysts. While it is expected to further optimize the electronic configuration of heterojunctions to boost the reaction kinetics in hydrogen/oxygen evolution reaction (HER/OER), but remains a challenge. Herein, a novel in situ hybrid heterojunction strategy is developed to construct 2D porous Co‐doped Ni/Ni 3 N heterostructure nanosheets (Co–Ni/Ni 3 N) by pyrolysis of partially cobalt substituted nickel‐zeolitic imidazolate framework (CoNi‐ZIF) nanosheets under NH 3 atmosphere. A combined experimental and theoretical studies manifest that the hybrid heterostructures can display regulative electronic states and downshift d‐band center from the Fermi level, as well as optimize the adsorption energy of reaction intermediates, thus reducing the thermodynamic energy barriers and accelerating the catalytic kinetics. Consequently, benefitting from the optimized electronic configuration, hierarchical hollow nanosheets architecture, and abundant doped heterojunctions, the hybrid Co–Ni/Ni 3 N heterostructure catalyst exhibits efficient catalytic activity for both HER (60 mV) and OER (322 mV) at 10 mA cm −2 in alkaline media, which is 105 and 47 mV lower than that of pure Ni 3 N, respectively. The electrochemically active surface area of Co–Ni/Ni 3 N is two times higher than that of Ni 3 N. Furthermore, the coupled practical water electrolyzer requires a low voltage of 1.575 V to reach 10 mA cm −2 , and it can be driven by a 1.5 V battery. This work highlights the interface engineering guidance for the rational establishment of hybrid interfaces by electronic modulation of interfacial effect for alkaline water splitting. image
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
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
玩命的平蓝完成签到 ,获得积分10
刚刚
Yang完成签到 ,获得积分10
1秒前
Tantan完成签到,获得积分10
3秒前
班小班完成签到,获得积分10
5秒前
马家辉完成签到,获得积分10
5秒前
桂花酒酿完成签到,获得积分10
7秒前
子羽完成签到,获得积分10
9秒前
Silieze完成签到,获得积分10
11秒前
luogan完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
爆米花应助Rewi_Zhang采纳,获得10
13秒前
13秒前
666发布了新的文献求助50
14秒前
再睡十分钟完成签到,获得积分10
14秒前
诸忆雪完成签到,获得积分10
15秒前
zly完成签到 ,获得积分10
17秒前
简单水蓉完成签到,获得积分10
18秒前
20秒前
柚子发布了新的文献求助10
20秒前
Diego完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
动人的怀柔完成签到,获得积分10
21秒前
winifred完成签到 ,获得积分10
22秒前
Rewi_Zhang发布了新的文献求助10
24秒前
可爱丸子完成签到,获得积分10
24秒前
漂亮的小刺猬完成签到,获得积分10
25秒前
az完成签到,获得积分10
25秒前
666完成签到,获得积分10
26秒前
rong完成签到,获得积分20
26秒前
达达发布了新的文献求助30
26秒前
粗暴的坤完成签到 ,获得积分10
27秒前
小黄完成签到 ,获得积分10
28秒前
乐乐应助666采纳,获得10
31秒前
糖糖科研顺利呀完成签到 ,获得积分10
32秒前
达达完成签到,获得积分10
34秒前
baolong完成签到,获得积分10
37秒前
落后的瑾瑜完成签到,获得积分10
37秒前
打打应助happy采纳,获得10
40秒前
LUOYAN发布了新的文献求助10
41秒前
starry完成签到,获得积分10
41秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3779378
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3324920
关于积分的说明 10220406
捐赠科研通 3040087
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1668560
邀请新用户注册赠送积分活动 798721
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758522