In-plane heterostructured MoN/Mo2N nanosheets as high-efficiency electrocatalysts for alkaline hydrogen evolution reaction

过电位 塔菲尔方程 材料科学 分解水 催化作用 电解质 吸附 化学工程 无机化学 解吸 物理化学 化学 电极 电化学 光催化 工程类 有机化学
作者
Xin Luo,Hao Song,Yiming Ren,Xuming Zhang,Kaifu Huo,Paul K. Chu
出处
期刊:APL Materials [American Institute of Physics]
卷期号:11 (6)
标识
DOI:10.1063/5.0150039
摘要

Economical and efficient electrocatalysts are crucial to the hydrogen evolution reaction (HER) in water splitting to produce hydrogen. Heterostructured electrocatalysts generally exhibit enhanced HER catalytic activity due to the strong electron coupling effects and synergistic optimization of hydrogen adsorption–desorption. Herein, in-plane heterostructured MoN/Mo2N nanosheets are fabricated as high-efficiency HER electrocatalysts in the alkaline medium from bulk MoS2 by molten salt-assisted synthesis. Density-functional theory calculations and experiments show that the in-plane heterostructured MoN/Mo2N nanosheets facilitate interfacial electron redistribution from Mo2N to MoN, giving rise to more negative H2O adsorption energy and optimal hydrogen adsorption free energy (ΔGH* = −0.017 eV). Consequently, a low overpotential of 126 mV at 10 mA cm−2 and a small Tafel slope of 69.5 mV dec−1 are achieved in the 1M KOH electrolyte, demonstrating excellent HER characteristics. Moreover, the overpotential shows negligible change after operating at 50 mA cm−2 for 12 h, confirming the excellent stability. The results reveal a novel and effective strategy to design highly efficient 2D in-plane heterostructured HER electrocatalysts for water splitting.

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
英姑应助光影采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
nn完成签到,获得积分20
2秒前
大模型应助飞快的孱采纳,获得10
2秒前
su发布了新的文献求助10
3秒前
WSS发布了新的文献求助10
3秒前
科目三应助HCQ采纳,获得10
3秒前
YYL发布了新的文献求助10
5秒前
yi发布了新的文献求助30
5秒前
fsdff发布了新的文献求助10
5秒前
Edward发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
蓝色牛马完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
辛勤的咩发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
12秒前
哈哈发布了新的文献求助10
12秒前
YYL完成签到,获得积分20
12秒前
简单毛衣完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
黒马仔完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
nana发布了新的文献求助10
14秒前
赘婿应助滕松思采纳,获得10
14秒前
15秒前
爆米花应助ryuru采纳,获得10
16秒前
英俊延恶发布了新的文献求助10
16秒前
隐形曼青应助偶阵雨采纳,获得10
16秒前
淡定寒云发布了新的文献求助10
17秒前
金也完成签到,获得积分10
18秒前
研友_QLX7x8发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
orixero应助顺心冰岚采纳,获得10
18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
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 2000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
ON THE THEORY OF BIRATIONAL BLOWING-UP 666
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 6392524
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8207888
关于积分的说明 17375353
捐赠科研通 5445893
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2879349
邀请新用户注册赠送积分活动 1855805
关于科研通互助平台的介绍 1698713