Modulating interfacial charge redistribution of Ni2P/CuCo2S4 p-n nano-heterojunctions for efficient electrocatalytic overall water splitting

异质结 分解水 电化学 电解 制氢 化学工程 材料科学 X射线光电子能谱 催化作用 纳米技术 可逆氢电极 化学 电极 光催化 工作电极 光电子学 物理化学 生物化学 工程类 电解质
作者
Sofia Bra,Ioannis Vamvasakis,Evangelos K. Andreou,Georgios Vailakis,Georgios Kopidakis,Gerasimos S. Armatas
出处
期刊:International Journal of Hydrogen Energy [Elsevier]
卷期号:48 (65): 25300-25314 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.ijhydene.2023.03.205
摘要

Fabricating effective yet inexpensive catalysts is an important target in the research of water electrolysis and clean energy generation. Key challenges still remaining in this area are the rich density of surface-active sites, efficient interfacial charge transfer and improved reaction kinetics. Herein, Ni2P/CuCo2S4 p-n junctions are constructed via an in situ hydrothermal growth of Ni2P nanoparticles on CuCo2S4 nanosheets. Extensive X-ray photoelectron, optical absorption and electrochemical spectroscopy studies coupled with density functional theory calculations provide a mechanistic understanding of the electrochemical behaviour of these catalysts. The integrated Ni2P/CuCo2S4 p-n junctions, owing to the intimate interfacial interactions, offer interesting possibilities to purposively modulate the electronic structure of active sites at the interface, and thus to improve the hydrogen adsorption energetics and electrochemical reaction kinetics. As a result, the catalyst with 30 wt% Ni2P content displays high intrinsic electrocatalytic activity, requiring overpotentials of 183 and 360 mV to deliver 10 mA cm−2 for HER and 40 mA cm−2 for OER in alkaline media, respectively, far lower than those of individual Ni2P (400 and 520 mV) and CuCo2S4 (348 and 380 mV), further showing remarkable durability for 30 h. In addition, an alkaline two-electrode water electrolyzer assembled by Ni2P/CuCo2S4 nano-heterojunctions exhibits a relatively low cell potential of 1.67 V at 10 mA cm−2. These Ni2P-modified CuCo2S4 heterostructures demonstrate great potential for renewable hydrogen production technologies, including water electrolysis.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
Mino完成签到,获得积分10
1秒前
GARRIX发布了新的文献求助10
1秒前
NINI发布了新的文献求助10
1秒前
MADKAI发布了新的文献求助20
2秒前
小蚂蚁完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
哈哈哈哈哈完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
徐丹枫完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
amy发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
火龙使者完成签到,获得积分10
6秒前
大模型应助夏夏采纳,获得10
7秒前
方静怡发布了新的文献求助10
7秒前
半夏完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
sys完成签到,获得积分10
8秒前
Aubrey发布了新的文献求助10
8秒前
小迷糊完成签到,获得积分10
9秒前
一期一会完成签到,获得积分10
9秒前
Lvan发布了新的文献求助10
10秒前
无花果应助NINI采纳,获得10
10秒前
眯眯眼的青烟完成签到,获得积分10
10秒前
源气满满发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
Plucky完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
zhshyhy完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
大意的星星完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
沉泽完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 800
Multifunctional Agriculture, A New Paradigm for European Agriculture and Rural Development 600
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
A radiographic standard of reference for the growing knee 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2479243
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2141746
关于积分的说明 5460512
捐赠科研通 1864927
什么是DOI,文献DOI怎么找? 927052
版权声明 562915
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 496036