In situ construction of porous hierarchical (Ni3-xFex)FeN/Ni heterojunctions toward efficient electrocatalytic oxygen evolution

过电位 塔菲尔方程 析氧 材料科学 法拉第效率 双金属片 化学工程 分解水 电解水 电解质 电化学 催化作用 电解 电极 光催化 化学 金属 冶金 物理化学 工程类 生物化学
作者
Minglei Yan,Kun Mao,Peixin Cui,Chi Chen,Jie Zhao,Xizhang Wang,Lijun Yang,Hui Yang,Qiang Wu,Zheng Hu
出处
期刊:Nano Research [Springer Science+Business Media]
卷期号:13 (2): 328-334 被引量:61
标识
DOI:10.1007/s12274-020-2649-4
摘要

As a choke point in water electrolysis, the oxygen evolution reaction (OER) suffers from the severe electrode polarization and large overpotential. Herein, the porous hierarchical hetero-(Ni3-xFex)FeN/Ni catalysts are in situ constructed for the efficient electrocatalytic OER. X-ray absorption fine structure characterizations reveal the strong Ni-Fe bimetallic interaction in (Ni3-xFex)FeN/Ni. Theoretical study indicates the heterojunction and bimetallic interaction decrease the free-energy change for the rate-limiting step of the OER and the overpotential thereof. In addition, the high conductivity and porous hierarchical morphology favor the electron transfer, electrolyte access and O2 release. Consequently, the optimized catalyst achieves a low overpotential of 223 mV at 10 mA·cm-2, a small Tafel slope of 68 mV·dec-1, and a high stability. The excellent performance of the optimized catalyst is also demonstrated by the overall water electrolysis with a low working voltage and high Faradaic efficiency. Moreover, the correlation between the structure and performance is well established by the experimental characterizations and theoretical calculations, which confirms the origin of the OER activity from the surface metal oxyhydroxide in situ generated upon applying the current. This study suggests a promising approach to the advanced OER electrocatalysts for practical applications by constructing the porous hierarchical metal-compound/metal heterojunctions.
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
英俊的铭应助俭朴的期待采纳,获得10
1秒前
FelixChen应助清一采纳,获得10
2秒前
3秒前
荀半仙发布了新的文献求助10
3秒前
解剖六楼那小哥完成签到 ,获得积分10
4秒前
布吉岛呀发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
zbclzf完成签到,获得积分10
5秒前
st完成签到,获得积分20
6秒前
SciGPT应助Luna采纳,获得10
7秒前
YYA完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
勤恳惮完成签到,获得积分10
9秒前
零知识完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
胡头虎脑发布了新的文献求助10
11秒前
tuckahoe完成签到,获得积分10
11秒前
shime完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
15秒前
科研通AI5应助Haoxiang采纳,获得10
17秒前
ling发布了新的文献求助10
17秒前
fffff发布了新的文献求助10
17秒前
wwwww完成签到,获得积分10
18秒前
IvyLee完成签到,获得积分10
18秒前
Ava应助Tuniverse_采纳,获得10
18秒前
沉静香氛完成签到 ,获得积分10
18秒前
ryan1300完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
Chirs发布了新的文献求助10
22秒前
李子不是杏完成签到 ,获得积分10
23秒前
007发布了新的文献求助20
23秒前
23秒前
研友_892kOL完成签到,获得积分10
24秒前
颜诺完成签到 ,获得积分10
24秒前
精明尔曼完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
俭朴的期待完成签到,获得积分10
27秒前
27秒前
Chirs完成签到,获得积分10
27秒前
高分求助中
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
Optical and electric properties of monocrystalline synthetic diamond irradiated by neutrons 320
共融服務學習指南 300
Essentials of Pharmacoeconomics: Health Economics and Outcomes Research 3rd Edition. by Karen Rascati 300
Peking Blues // Liao San 300
E-commerce live streaming impact analysis based on stimulus-organism response theory 260
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 3801382
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3347052
关于积分的说明 10331668
捐赠科研通 3063333
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1681539
邀请新用户注册赠送积分活动 807616
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 763810