Engineering interfacial structures to accelerate hydrogen evolution efficiency of MoS2 over a wide pH range

过电位 电催化剂 电化学 材料科学 离解(化学) 吉布斯自由能 催化作用 分解水 吸附 密度泛函理论 化学工程 纳米技术 可逆氢电极 无机化学 电极 化学 物理化学 计算化学 热力学 有机化学 工程类 物理 光催化 参比电极
作者
Shasha Li,Suchada Sirisomboonchai,Xiaowei An,Xuli Ma,Peng Li,Lixia Ling,Xiaogang Hao,Abuliti Abudula,Guoqing Guan
出处
期刊:Nanoscale [Royal Society of Chemistry]
卷期号:12 (12): 6810-6820 被引量:37
标识
DOI:10.1039/d0nr00008f
摘要

Developing low-cost electrocatalysts with outstanding electrochemical performance for water splitting over a wide pH range is urgently desired to meet the practical needs in different areas. Herein, a highly efficient hierarchical flower-like CoS2@MoS2 core-shell nanostructured electrocatalyst is fabricated by a two-step strategy, in which MoS2 nanosheets with a layered structure are grown on the CoS2 core supported on carbon paper (CP) and used as hydrogen evolution reaction (HER) electrocatalysts working in the whole pH range (0-14). Remarkably, benefiting from the interface-engineering in this 3D core-shell structure of the electrocatalyst, the optimum CoS2@MoS2/CP catalyst exhibits outstanding HER activity over a wide range of pH values and an overpotential of 69 mV in acidic solution, 145 mV in neutral solution and 82 mV in alkaline solution, respectively, to afford the standard current density of 10 mA cm-2. Furthermore, it demonstrates superior stability under different pH conditions for at least 48 h. Density functional theory (DFT) calculations are performed to gain further insight into the effect of CoS2@MoS2 interfaces, revealing that the strong interfacial interaction between CoS2 and MoS2 dramatically reduces the Gibbs free energy of hydrogen adsorption and the energy barrier for water dissociation, thus enhancing the electrochemical HER activity in the whole pH range (0-14).
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
Daybreak发布了新的文献求助10
刚刚
艾文完成签到,获得积分10
刚刚
tjfwg完成签到,获得积分10
2秒前
wtm完成签到,获得积分10
2秒前
孔雀翎完成签到,获得积分10
3秒前
yyyyds完成签到 ,获得积分10
4秒前
ly完成签到,获得积分10
5秒前
Otter完成签到,获得积分0
6秒前
千陌完成签到 ,获得积分10
7秒前
梅狸猫不读博完成签到 ,获得积分10
8秒前
xuuu完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
orixero应助阿欢采纳,获得10
10秒前
风格完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
11秒前
咯咚完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
LM完成签到,获得积分10
12秒前
zbclzf完成签到,获得积分10
12秒前
高高的蜗牛完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
轩辕自中完成签到,获得积分10
13秒前
科研通AI6.4应助李新颖采纳,获得10
14秒前
16秒前
Qiyun_chem发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
科研通AI6.1应助Wangxuyang818采纳,获得10
19秒前
研友_ZGR0jn发布了新的文献求助10
20秒前
考拉发布了新的文献求助10
21秒前
Wenllly完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
cc完成签到 ,获得积分10
24秒前
复杂非笑完成签到 ,获得积分10
24秒前
高分求助中
Psychopathic Traits and Quality of Prison Life 1000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 660
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6451429
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8263365
关于积分的说明 17607722
捐赠科研通 5516242
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2903676
邀请新用户注册赠送积分活动 1880634
关于科研通互助平台的介绍 1722662