Empowering the Nickel Iron Oxyhydroxide through a Heterostructure Cocatalyst for Superior Alkaline and Saline Water Reduction

过电位 塔菲尔方程 异质结 分解水 电催化剂 电化学 材料科学 化学工程 X射线光电子能谱 氢氧化物 制氢 催化作用 无机化学 化学 电极 光催化 光电子学 物理化学 生物化学 工程类
作者
T. Susikumar,G. John,M. Navaneethan,Mihir Ranjan Sahoo,Avijeet Ray,Nirpendra Singh,P. Justin Jesuraj
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:7 (3): 997-1007 被引量:11
标识
DOI:10.1021/acsaem.3c02406
摘要

Hydrogen production using an electrochemical cell might be an alternative to conventional fuel systems (i.e., fossil fuels). The NiFe-layered hydroxide (NiFeOxHy) is one of the most popular electrocatalysts for water-splitting applications. However, its electrochemical activity is limited in the hydrogen evolution reaction (HER) because of its minimal active sites and modest charge transfer rates. To overcome the limitations in NiFeOxHy, silver sulfide (Ag2S) and graphitic carbon nitride (g-C3N4) were added as heterostructure cocatalysts. The heterostructure cocatalyst (Ag2S/g-C3N4) addition in NiFeOxHy is found to improve the electrochemical double layer capacitance (EDLC) seven times greater than that of pristine NiFeOxHy. The addition of the heterostructure cocatalyst in the NiFeOxHy sample enables hydrogen production with a minimum overpotential of η10 = 43 mV and Tafel slope of 131 mV/dec in saline water conditions. X-ray photoelectron spectroscopy reveals that the heterostructure cocatalyst effectively donates electrons to NiFeOxHy, which enhance the resultant charge transfer ability of the electrocatalyst. In addition, the density functional theoretical (DFT) analysis suggests that the exposed sulfur (S) sites within the Ag2S/g-C3N4 heterostructure cocatalyst serve as the prominent catalytic center for H* interactions. This study highlights the alteration of charge transfer dynamics in NiFeOxHy via heterostructure cocatalyst addition as an effective way to facilitate enhanced alkaline and saline water reduction.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
2秒前
hzr完成签到,获得积分10
2秒前
Selonfer完成签到,获得积分10
3秒前
hyx完成签到,获得积分10
3秒前
美满的无敌完成签到,获得积分20
4秒前
漫溢阳光完成签到 ,获得积分10
4秒前
猕猴桃完成签到 ,获得积分10
6秒前
小马甲应助勤恳化蛹采纳,获得10
8秒前
orixero应助2021采纳,获得10
10秒前
马马完成签到 ,获得积分10
12秒前
格子大王完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
瞌睡的小付完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
完美世界应助ccj采纳,获得10
18秒前
马马完成签到 ,获得积分10
18秒前
浮游应助张KT采纳,获得10
19秒前
20秒前
青年才俊发布了新的文献求助10
21秒前
2021发布了新的文献求助10
22秒前
彳亍完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
JamesPei应助xm采纳,获得10
25秒前
乖乖完成签到,获得积分10
25秒前
浪酒闲茶time关注了科研通微信公众号
26秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
山复尔尔应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得30
28秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
山复尔尔应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
29秒前
搜集达人应助Chloe采纳,获得10
34秒前
GONGLI完成签到 ,获得积分10
36秒前
37秒前
瑜軒完成签到,获得积分10
39秒前
39秒前
满意的蜗牛完成签到 ,获得积分10
39秒前
一路狂奔等不了完成签到 ,获得积分10
40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
Manipulating the Mouse Embryo: A Laboratory Manual, Fourth Edition 1000
Determination of the boron concentration in diamond using optical spectroscopy 600
The Netter Collection of Medical Illustrations: Digestive System, Volume 9, Part III - Liver, Biliary Tract, and Pancreas (3rd Edition) 600
Founding Fathers The Shaping of America 500
A new house rat (Mammalia: Rodentia: Muridae) from the Andaman and Nicobar Islands 500
Writing to the Rhythm of Labor Cultural Politics of the Chinese Revolution, 1942–1976 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4548861
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3979499
关于积分的说明 12321063
捐赠科研通 3648169
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2009119
邀请新用户注册赠送积分活动 1044562
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 933116