Engineering N─TM(Co/Fe)─P Interfacial Electron Bridge in Transition Metal Phosphide/Nitride Heterostructure Nanoarray for Highly Active and Durable Hydrogen Evolution in Large‐Current Seawater Electrolysis

磷化物 材料科学 过电位 电解 过渡金属 异质结 氮化物 电解水 海水 电流(流体) 纳米技术 金属 化学工程 冶金 光电子学 电化学 催化作用 电极 物理化学 海洋学 生物化学 化学 有机化学 图层(电子) 工程类 地质学 电解质
作者
Xinyu Yang,Wenhao Guo,Hongyan Xi,Huaipeng Pang,Ye Ma,Xuning Leng,Chun‐Chao Hou,Lin Li,Xiaolei Huang,Fanlu Meng
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
被引量:16
标识
DOI:10.1002/adfm.202505078
摘要

Abstract Hydrogen production via alkaline seawater electrolysis represents a promising strategy for future sustainable energy development. In this study, a FeCoP/TiN/CP(carbon paper) nanoarray electrode with exceptional hydrogen evolution reaction (HER) activity and durability at the industrial current density is successfully fabricated by engineering electronic coupling at the N─transition metal (TM, Co/Fe)─P interfacial bridge. Remarkably, the FeCoP/TiN/CP electrode requires only an overpotential of 129 mV (alkaline fresh water) and 152 mV (alkaline seawater) to achieve a current density of 500 mA cm −2 , and stable operation is demonstrated for 2000 h in alkaline freshwater and 340 h in alkaline seawater at 500 mA cm −2 with negligible degradation. The superior HER performance stems from the unique nanoarray architecture and the phase interface N─TM(Co/Fe)─P bridge bonding, which enhances wettability, facilitates bubble release, and provides resistance to seawater corrosion. Theoretical calculations demonstrate that the interfacial N─TM(Co/Fe)─P bridging regulates the electronic structure of FeCoP, promoting water adsorption and dissociation, while optimizing the intermediate H* free energy. Furthermore, the covalent nature of the N‐TM(Co/Fe)‐P bridging, along with the strengthened Co/Fe‐P bonds, contributes to the superior stability of FeCoP/TiN/CP. This study not only provides new insights into the design of highly active heterostructure electrocatalysts, but also paves the new way for the practical and cost‐effective hydrogen production from seawater 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
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
彩色衬衫完成签到,获得积分10
刚刚
111完成签到,获得积分10
1秒前
thomas完成签到,获得积分10
1秒前
iIl1oO0完成签到,获得积分10
2秒前
论高等数学的无用性完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
muni完成签到,获得积分10
5秒前
在水一方应助nano采纳,获得10
7秒前
liaolu完成签到,获得积分10
9秒前
毓雅发布了新的文献求助10
10秒前
爆米花应助nemo采纳,获得10
11秒前
隐形曼青应助wp采纳,获得10
13秒前
yls123发布了新的文献求助10
13秒前
聪明甜桃完成签到,获得积分10
13秒前
xjl完成签到 ,获得积分10
14秒前
hiliang完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
17秒前
17秒前
17秒前
Qin完成签到,获得积分10
18秒前
zxingji完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
martin完成签到,获得积分10
20秒前
nemo发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
且欣且行完成签到,获得积分10
22秒前
25秒前
25秒前
26秒前
科研不是科幻完成签到,获得积分10
27秒前
陈皮软糖完成签到,获得积分10
27秒前
十九发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
支流河完成签到 ,获得积分10
27秒前
孟祥合完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
Mingda完成签到,获得积分10
29秒前
31秒前
瘦瘦的老旗完成签到,获得积分10
31秒前
高分求助中
(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
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
A Psychological Understanding of Criticism and Mental Health 600
Organizational Behavior 510
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7751035
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9298474
关于积分的说明 20246586
捐赠科研通 7333193
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3309788
关于科研通互助平台的介绍 2461345
邀请新用户注册赠送积分活动 2322352