Water Dissociation Kinetic‐Oriented Design of Nickel Sulfides via Tailored Dual Sites for Efficient Alkaline Hydrogen Evolution

吸附 塔菲尔方程 材料科学 密度泛函理论 过电位 离解(化学) 交换电流密度 动力学 解吸 物理化学 动能 活化能 无机化学 计算化学 化学 冶金 物理 有机化学 量子力学 电化学 电极
作者
Jinsong Wang,Zhengfu Zhang,Haoran Song,Bao Zhang,Jia Liu,Xuxia Shai,Ling Miao
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:31 (9) 被引量:207
标识
DOI:10.1002/adfm.202008578
摘要

Abstract The reaction kinetics of alkaline hydrogen evolution reactions (HER) is a trade‐off between adsorption and desorption for intermediate species (H 2 O, OH, and H ads ). However, due to the complicated correlation between the intermediates adsorption energy and electronic states, targeted regulating the adsorption energy at the atomic level is not comprehensive. Herein, nonmetals (B, N, O, and F) are used to modulate the adsorption energy and electronic structure of Ni 3 S 4 , and propose that H 2 O and OH adsorption energy are correlate directly with d‐band center (ε d ) of transition metal Ni, and H ads adsorption energy has a linear dependence on p‐band center (ε p ) of nonmetal S. Direct experimental evidence is offered that in all nonmetals doping samples, Tafel slope and exchange current density can be improved regularly with the ε d and ε p , and F‐Ni 3 S 4 shows the optimum activity with tiny overpotential 29 and 92 mV for harvesting current density 10 and 100 mA cm −2 , respectively. Furthermore, the micro‐kinetics analysis and density functional theory calculations verify that F‐doping can efficiently reduce the energy barrier of the Volmer step, eventually accelerating the HER kinetics. This work provides atomic‐level insight into the structure‐properties relationship, and opens an avenue for kinetic‐oriented design of alkaline HER and beyond.
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
666发布了新的文献求助10
2秒前
峰回路转完成签到,获得积分10
5秒前
yy完成签到 ,获得积分10
5秒前
阿都完成签到,获得积分10
6秒前
深情千雁完成签到,获得积分10
7秒前
搞怪的凡梦完成签到,获得积分10
7秒前
楚之杰者完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
aaaaa完成签到,获得积分10
8秒前
热情蜗牛完成签到 ,获得积分10
8秒前
叼面包的数学狗完成签到 ,获得积分10
8秒前
王羊补牢完成签到,获得积分10
8秒前
lm完成签到,获得积分10
9秒前
ZX612完成签到,获得积分10
10秒前
隐形曼青应助梅雨季来信采纳,获得10
10秒前
爱科研的杰杰桀桀完成签到 ,获得积分10
10秒前
asenda完成签到,获得积分0
11秒前
顾矜应助典雅的俊驰采纳,获得10
11秒前
666完成签到,获得积分10
11秒前
南宫瑾怡完成签到 ,获得积分10
12秒前
Jabowoo完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
奶油蜜豆卷完成签到,获得积分10
13秒前
zulpikar完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
雨晴完成签到,获得积分10
14秒前
郑小七完成签到,获得积分10
14秒前
求知完成签到 ,获得积分10
14秒前
eltiempo完成签到 ,获得积分10
14秒前
Chris完成签到 ,获得积分0
15秒前
XXXXH完成签到,获得积分10
15秒前
你今天学了多少完成签到 ,获得积分10
15秒前
CoderPL完成签到,获得积分10
15秒前
柒_l完成签到 ,获得积分10
16秒前
丫丫完成签到 ,获得积分10
16秒前
张文静完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
17秒前
十三发布了新的文献求助10
17秒前
ct551144完成签到,获得积分10
17秒前
高分求助中
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
Izeltabart tapatansine - AdisInsight 500
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 500
Arthur Ewert: A Life for the Comintern 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi // Kurt Werner Radtke 500
Two Years in Peking 1965-1966: Book 1: Living and Teaching in Mao's China // Reginald Hunt 500
Epigenetic Drug Discovery 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 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 3815945
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3359450
关于积分的说明 10402728
捐赠科研通 3077293
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1690285
邀请新用户注册赠送积分活动 813693
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 767743