Hydrogen-bond induced and hetero coupling dual effects in N-doped carbon coated CrN/Ni nanosheets for efficient alkaline freshwater/seawater hydrogen evolution

催化作用 电催化剂 材料科学 过电位 分解水 无机化学 化学工程 海水 化学 电化学 冶金 有机化学 物理化学 光催化 电极 工程类 地质学 海洋学
作者
Zhengjian Sun,Bingxian Chu,Shenghui Wang,Lihui Dong,Qi Pang,Minguang Fan,Xianrui Zhang,Huibing He,Bin Li,Zhengjun Chen
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier]
卷期号:646: 361-369 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2023.05.006
摘要

Developing efficient and robust non-precious-metal-based hydrogen evolution reaction (HER) catalysts is highly desirable but remains quite challenging for alkaline freshwater/seawater electrolysis. In the present study, we report a theory-guided design and synthesis of a nickel foam (NF) supported N-doped carbon-coated (NC) nickel (Ni)/chromium nitride (CrN) nanosheets (NC@CrN/Ni) as a highly active and durable electrocatalyst. Our theoretical calculation firstly reveals that CrN/Ni heterostructure can greatly promote the H2O dissociation via hydrogen-bond induced effect, and the N site can be optimized by hetero coupling to achieve a facile hydrogen associative desorption, thereby significantly boosting alkaline HER. Guided by theoretical calculation, we prepared the nickel-based metal–organic framework as a precursor, and introduced the Cr by the subsequent hydrothermal treatment, finally obtained the target catalyst by ammonia pyrolysis. Such a simple process ensures the exposure of abundant accessible active sites. Consequently, the as-prepared NC@CrN/Ni catalyst exhibits outstanding performance in both alkaline freshwater and seawater, with the respective overpotential of only 24 and 28 mV at a current density of 10 mA cm−2, respectively. More impressively, the catalyst also possesses superior durability in the constant-current test of 50 h at the different current densities of 10, 100, and 1000 mA cm−2.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
都会完成签到 ,获得积分10
1秒前
高鹏完成签到 ,获得积分10
1秒前
天天快乐应助Liberation采纳,获得10
1秒前
2秒前
Hengjian_Pu完成签到,获得积分20
2秒前
胖达发布了新的文献求助10
3秒前
lwh完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
CipherSage应助大头不秃头采纳,获得10
7秒前
叮铃叮铃发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
倦鸟有言完成签到 ,获得积分10
8秒前
12秒前
yyy完成签到,获得积分10
12秒前
啾啾啾发布了新的文献求助20
13秒前
13秒前
威武的未来完成签到,获得积分10
14秒前
隐形鸣凤完成签到,获得积分10
15秒前
PQ完成签到,获得积分10
16秒前
景代丝发布了新的文献求助10
16秒前
LeeSin_6完成签到,获得积分10
18秒前
怡然雨雪完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
27秒前
amo完成签到,获得积分10
27秒前
747856775发布了新的文献求助10
27秒前
Mae完成签到 ,获得积分10
28秒前
李健的小迷弟应助啾啾啾采纳,获得10
28秒前
31秒前
kk完成签到,获得积分10
32秒前
慕青应助747856775采纳,获得10
33秒前
等待彩虹完成签到,获得积分10
33秒前
阿浮完成签到 ,获得积分10
34秒前
35秒前
weiling完成签到,获得积分10
35秒前
完美世界应助开心采纳,获得10
35秒前
wyg117发布了新的文献求助10
36秒前
你曾是少年完成签到,获得积分10
37秒前
kukudou2发布了新的文献求助10
40秒前
XIEMIN完成签到,获得积分10
41秒前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 800
Recherches Ethnographiques sue les Yao dans la Chine du Sud 500
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
Wisdom, Gods and Literature Studies in Assyriology in Honour of W. G. Lambert 400
薩提亞模式團體方案對青年情侶輔導效果之研究 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2391730
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2096631
关于积分的说明 5281689
捐赠科研通 1824183
什么是DOI,文献DOI怎么找? 909782
版权声明 559864
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 486133