Manipulating Electron Redistribution in the FeNi2S4/Ni3S2 Heterostructure for Enhanced Alkaline Water Electrolysis

再分配(选举) 电解 异质结 电子 材料科学 凝聚态物理 物理 化学 物理化学 电极 核物理学 政治学 电解质 政治 法学
作者
Xiuwen Wang,Tingting Su,Miao Yu,N. J. M. Horing Peiji Zhao,Zhaohui Lu,Yu Lan,Ying Xie,Yanfeng Jiang,Chunmei Lv,Peng Yu
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:7 (19): 23150-23161 被引量:20
标识
DOI:10.1021/acsanm.4c04422
摘要

Developing efficient bifunctional electrocatalysts for enhanced alkaline water electrolysis remains a challenge. Herein, the density functional theory (DFT) calculation is proposed to preanalyze the electron redistribution by introducing Co heteroatom doping and heterostructure engineering in cobalt-doped FeNi2S4 (Co-FeNi2S4)/nickel sulfide (Ni3S2). The mushroom-like Co-FeNi2S4/Ni3S2 is constructed on nickel foam (Co-FeNi2S4/Ni3S2/NF) through a two-step solvothermal method. Resultantly, the optimized Co-FeNi2S4/Ni3S2/NF shows excellent electrochemical activities, affirmed by the significantly low overpotentials of 133 mV for the hydrogen evolution reaction (HER) at 10 mA cm–2, 261 mV for the oxygen evolution reaction (OER) at 50 mA cm–2, and 1.58 V for overall water splitting at 10 mA cm–2. In situ Raman spectra and DFT calculation results collectively unveil the reasons for the enhanced electrocatalytic activity. Specifically, introducing Co doping and heterostructures in catalysts not only manipulates electron redistribution and optimizes the d-band center (εd) level to further accelerate electrocatalytic kinetics but also reveals the interfacial Co atoms responsible for the HER and Ni/Fe (oxy)hydroxides at the surface, facilitating the OER. This work provides elaborate insights into the manipulation of electron redistribution in electrocatalysts and is expected to guide the synthesis of other efficient electrocatalysts.
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
1秒前
高贵石头发布了新的文献求助10
1秒前
无极微光应助Rjy采纳,获得20
1秒前
1秒前
3秒前
3秒前
奚斌完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
5秒前
Orange应助sakatagintoki采纳,获得10
6秒前
笃定发布了新的文献求助10
6秒前
田様应助搞怪的哈密瓜采纳,获得10
7秒前
搜集达人应助sds采纳,获得30
7秒前
火星上的飞丹完成签到,获得积分10
7秒前
zzz应助alvin采纳,获得10
7秒前
Ellalala完成签到 ,获得积分10
9秒前
如常发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
11秒前
12秒前
CyberHamster完成签到,获得积分0
13秒前
yoyo完成签到,获得积分10
13秒前
cdercder应助凯七采纳,获得10
14秒前
yuuki完成签到,获得积分20
14秒前
15秒前
16秒前
superfatcat完成签到,获得积分10
17秒前
2052669099应助Percy采纳,获得10
17秒前
蓝天完成签到,获得积分20
17秒前
wanci应助Cheungup采纳,获得10
17秒前
丘比特应助van采纳,获得10
18秒前
赘婿应助hhhk采纳,获得10
19秒前
niuniu发布了新的文献求助10
19秒前
kingbin完成签到,获得积分10
20秒前
JobZH应助FuuKa采纳,获得10
20秒前
Ashore发布了新的文献求助10
22秒前
小何发布了新的文献求助10
24秒前
勤奋乞发布了新的文献求助10
24秒前
sjdhasj完成签到,获得积分10
24秒前
zyyyy完成签到,获得积分10
25秒前
高分求助中
Clinical Epidemiology: The Essentials, 6e 10000
(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
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6543895
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8333532
关于积分的说明 17857914
捐赠科研通 5651751
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2937126
邀请新用户注册赠送积分活动 1913408
关于科研通互助平台的介绍 1775782