Tantalum-induced reconstruction of nickel sulfide for enhanced bifunctional water splitting: Separate activation of the lattice oxygen oxidation and hydrogen spillover

双功能 氧气 硫化氢 分解水 氢溢流 硫化物 化学 无机化学 材料科学 催化作用 冶金 硫黄 有机化学 光催化
作者
Xuanzhi Liu,Meihuan Liu,Hanxiao Liao,Shaohui Zhang,Xiaorong He,Yue Yu,Longquan Li,Pengfei Tan,Feng Liu,Jun Pan
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:680 (Pt A): 568-577 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2024.11.022
摘要

Designing highly active and stable bifunctional catalysts for the oxygen evolution reaction (OER) and hydrogen evolution reaction (HER) under alkaline conditions is crucial for sustainable overall water splitting. Herein, we present a targeted reconstruction of Ni3S2 by introducing tantalum, achieving remarkable overall water splitting performance through the separate activation of the lattice oxygen mechanism and hydrogen spillover. Electrochemical Mass Spectrometry and in-situ Raman spectroscopy reveal that tantalum induces Ni3S2 to reconstruct into nickel hydroxide during OER, thereby enhancing catalytic activity via the activation of the lattice oxygen mechanism. In the corresponding HER, tantalum promotes the reconstruction of Ni3S2 into oxysulfide, facilitates hydrogen spillover, and acts as an anchor to shorten the spillover distance, improving the HER catalytic performance, as verified by the kinetic isotope effect and theoretical calculations. Therefore, the catalyst-based anion exchange membrane water electrolyzer system achieves a current density of 1 A cm-2 at just 1.97 V, maintaining continuous operation for 500 h. This study offers new insights into the design of bifunctional catalysts, advancing the development of efficient and robust overall water splitting catalysts.
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
刚刚
1秒前
Someone发布了新的文献求助30
1秒前
瘦瘦小萱发布了新的文献求助10
1秒前
在水一方应助one_more采纳,获得10
2秒前
2秒前
畅快滑板完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
蓝天发布了新的文献求助30
5秒前
6秒前
星辰大海应助渣渣XM采纳,获得10
6秒前
呱呱发布了新的文献求助10
6秒前
lvzhihao完成签到,获得积分10
6秒前
科研人完成签到 ,获得积分10
6秒前
蓝天应助江舟添盛望采纳,获得10
7秒前
7秒前
illusion发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
英俊的白薇完成签到,获得积分10
9秒前
舒适思松完成签到 ,获得积分10
10秒前
黄上权发布了新的文献求助20
12秒前
甘草发布了新的文献求助10
12秒前
zwy109发布了新的文献求助10
12秒前
耕战完成签到 ,获得积分10
13秒前
Akim应助老迟到的牛排采纳,获得10
13秒前
haifeng完成签到,获得积分10
14秒前
寻梦应助赵烧采纳,获得10
15秒前
15秒前
15秒前
16秒前
16秒前
17秒前
qq完成签到,获得积分10
18秒前
klawfuio完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
19秒前
20秒前
20秒前
杜faifai完成签到,获得积分10
20秒前
老实人发布了新的文献求助10
21秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 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
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
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 7279977
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8901153
关于积分的说明 18827930
捐赠科研通 6952111
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3207298
关于科研通互助平台的介绍 2377600
邀请新用户注册赠送积分活动 2182295