Interlayer Delocalized Electrons Activate Basal Plane for Ultrahigh-Current-Density Hydrogen Evolution

离域电子 基面 电子 化学物理 原子物理学 材料科学 电流(流体) 电流密度 化学 纳米技术 凝聚态物理 物理 核物理学 有机化学 热力学 量子力学
作者
Jianqiang Chen,Sirui Huang,Yang Yang,Zexin Li,Shenghong Liu,Zhiwen Zhuo,Ning Lü,Xing Zhou,Youwen Liu,Huiqiao Li,Tianyou Zhai
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:24 (26): 8063-8070 被引量:4
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.4c01772
摘要

The basal plane of transition metal dichalcogenides (TMDCs) is inert for the hydrogen evolution reaction (HER) due to its low-efficiency charge transfer kinetics. We propose a strategy of filling the van der Waals (vdW) layer with delocalized electrons to enable vertical penetration of electrons from the collector to the adsorption intermediate vertically. Guided by density functional theory, we achieve this concept by incorporating Cu atoms into the interlayers of tantalum disulfide (TaS2). The delocalized electrons of d-orbitals of the interlayered Cu can constitute the charge transfer pathways in the vertical direction, thus overcoming the hopping migration through vdW gaps. The vertical conductivity of TaS2 increased by 2 orders of magnitude. The TaS2 basal plane HER activity was extracted with an on-chip microcell. Modified by the delocalized electrons, the current density increased by 20 times, reaching an ultrahigh value of 800 mA cm–2 at −0.4 V without iR compensation.

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
无影神锋关注了科研通微信公众号
1秒前
2秒前
shuang完成签到 ,获得积分10
2秒前
肖旻完成签到,获得积分10
2秒前
早日发文章完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
Gauss完成签到,获得积分0
2秒前
咸鱼给咸鱼的求助进行了留言
2秒前
doctc完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI2S应助zxizx采纳,获得10
3秒前
jg发布了新的文献求助10
3秒前
香蕉觅云应助wan采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
充电宝应助LANG采纳,获得10
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
xiaozang完成签到,获得积分0
5秒前
陈志刚完成签到,获得积分10
6秒前
ding应助ym采纳,获得10
6秒前
超超完成签到,获得积分10
6秒前
芋圆完成签到,获得积分10
6秒前
李健应助111采纳,获得10
6秒前
6秒前
Arthur发布了新的文献求助30
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
Akim应助家伟采纳,获得10
8秒前
笨笨乘风发布了新的文献求助30
8秒前
伊笙完成签到 ,获得积分0
9秒前
Accept2024发布了新的文献求助10
9秒前
ttly发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
yy完成签到,获得积分10
9秒前
puppynorio发布了新的文献求助10
10秒前
joanna发布了新的文献求助30
10秒前
牛土应助懵懂的乘风采纳,获得10
10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
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 2000
Research for Social Workers 1000
Mastering New Drug Applications: A Step-by-Step Guide (Mastering the FDA Approval Process Book 1) 800
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Discrete-Time Signals and Systems 510
Streptostylie bei Dinosauriern nebst Bemerkungen über die 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5909401
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 6813079
关于积分的说明 15774679
捐赠科研通 5033844
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2710070
邀请新用户注册赠送积分活动 1660102
关于科研通互助平台的介绍 1603284