Crystal Phase Engineering and Heterostructure Construction of Co/MoC/Mo2C for Ampere-Level Hydrogen Evolution

过电位 电催化剂 异质结 三元运算 分解水 材料科学 氢 纳米技术 化学物理 可逆氢电极 碳化物 Crystal(编程语言) 过渡金属 无机化学 化学 晶体结构 化学工程 离解(化学) 相(物质)
作者
Chunxia Wang,Tuo Yang,Lin Gao,Zeyang Liu,Qin‐Yi Li,Guoyong Huang
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:14 (31): 14128-14139 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.6c05173
摘要

Abstract Molybdenum carbide (Mo2C) is a promising Pt/C alternative electrocatalyst for hydrogen evolution reaction, however the activity is limited by strong Mo–H bond that hinders hydrogen desorption. To address this issue, we designed a self-supported ternary Co/MoC/Mo2C/NF electrocatalyst featuring with a unique ball-stick hierarchical architecture with abundant Co/MoC/Mo2C heterostructures through crystal phase and heterostructure engineering. Consequently, the ternary electrocatalyst exhibits outstanding activity (257 mV overpotential at 1000 mA cm–2) and stability (>100 h). Theoretical analyses reveal that these MoC/Mo2C interfaces modulate the hydrogen adsorption energy on Mo sites. Crucially, electron donation from Co to Mo sites across the heterointerface tailors the local electronic structure, resulting in a lowered barrier for water dissociation and an optimized hydrogen desorption. When configured in an anion exchange membrane water electrolyzer, it delivers efficient overall water splitting at 1.85 V. This work establishes heterostructure and crystal phase engineering as a general approach for designing advanced transition metal carbide electrocatalysts.

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
1秒前
1秒前
xingmeng完成签到,获得积分10
1秒前
iris完成签到,获得积分10
1秒前
鲤鱼翠梅发布了新的文献求助10
1秒前
脑洞疼的应助被繁荣的若之采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
andy关注了科研通微信公众号
2秒前
菜小研完成签到,获得积分10
2秒前
重要的南烟完成签到,获得积分10
2秒前
科研通AI6.4的应助被饭团采纳,获得30
3秒前
搜集达人的应助被可爱半山采纳,获得10
3秒前
茉莉花素发布了新的文献求助30
3秒前
4秒前
4秒前
英俊的铭的应助被璿_采纳,获得10
5秒前
年轻新儿完成签到,获得积分10
5秒前
pluto的应助被兴奋迎彤采纳,获得10
5秒前
5秒前
耍酷的白梦完成签到,获得积分10
5秒前
高兴的傲薇完成签到,获得积分10
6秒前
本色风情发布了新的文献求助10
6秒前
hujuan发布了新的文献求助10
7秒前
642463016发布了新的文献求助10
7秒前
实验狗发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
科研通AI6.4的应助被天行健采纳,获得10
8秒前
沉默鸵鸟发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
Shengkun发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
JamesPei的应助被能干靖柔采纳,获得10
11秒前
研友_5476B5发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
chemistry606完成签到 ,获得积分10
11秒前
小羊发布了新的文献求助10
12秒前
12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
Linear Model and Extensions 5000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
The Basics of Practical Optimization, 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 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7982222
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9443319
关于积分的说明 21084893
捐赠科研通 7557328
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3376188
关于科研通互助平台的介绍 2510457
邀请新用户注册赠送积分活动 2409443