Enhanced Catalysis of Electrochemical Overall Water Splitting in Alkaline Media by Fe Doping in Ni3S2 Nanosheet Arrays

电催化剂 析氧 纳米片 分解水 双功能 催化作用 电化学 电解水 化学工程 材料科学 吸附 碱性水电解 无机化学 化学 电解质 电极 电解 光催化 纳米技术 物理化学 有机化学 工程类
作者
Geng Zhang,Yushuo Feng,Wangting Lu,Dan He,Caoyu Wang,Yongke Li,Xunying Wang,Feifei Cao
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:8 (6): 5431-5441 被引量:619
标识
DOI:10.1021/acscatal.8b00413
摘要

The development of bifunctional electrocatalysts with high performance for both hydrogen evolution reaction (HER) and oxygen evolution reaction (OER) with earth-abundant elements is still a challenge in electrochemical water splitting technology. Herein, we fabricated a free-standing electrocatalyst in the form of vertically oriented Fe-doped Ni3S2 nanosheet array grown on three-dimensional (3D) Ni foam (Fe-Ni3S2/NF), which presented a high activity and durability for both HER and OER in alkaline media. On the basis of systematic experiments and calculation, the Fe-doping was evidenced to increase the electrochemical surface area, improve the water adsorption ability, and optimize the hydrogen adsorption energy of Ni3S2, which resulted in the enhancement of HER activity on Fe-Ni3S2/NF. Moreover, metal sites of Fe-Ni3S2/NF were proved to play a significant role in the HER process. During the catalysis of OER, the formation of Ni–Fe (oxy)hydroxide was observed on the near-surface section of Fe-Ni3S2/NF, and the introduction of the Fe element dramatically enhanced the OER activity of Ni3S2. The overall water splitting electrolyzer assembled by Fe-Ni3S2/NF exhibited a low cell voltage (1.54 V @ 10 mA cm–2) and a high durability in 1 M KOH. This work demonstrated a promising bifunctional electrocatalyst for water electrolysis in alkaline media with potential application in the future.
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
科研通AI6.2的应助被乐善色采纳,获得10
1秒前
小陈呀完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
cdercder的应助被tonyguo采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
乱序完成签到,获得积分20
4秒前
府于杰发布了新的文献求助10
5秒前
小陈呀发布了新的文献求助30
6秒前
6秒前
LL发布了新的文献求助10
7秒前
zlzl完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
ZHANG发布了新的文献求助50
9秒前
10秒前
四木官完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
11秒前
Chris完成签到,获得积分20
11秒前
1725844527发布了新的文献求助10
12秒前
冥冰发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
科研牛马完成签到,获得积分10
13秒前
yyy发布了新的文献求助10
14秒前
唐唐发布了新的文献求助10
15秒前
华仔的应助被牛奶牛奶采纳,获得80
16秒前
牛油果战士完成签到 ,获得积分10
16秒前
府于杰完成签到,获得积分10
16秒前
卷心菜完成签到,获得积分10
16秒前
aa完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
molihuakai的应助被郭正东采纳,获得10
17秒前
wuxiaopeng完成签到 ,获得积分10
17秒前
freshfire发布了新的文献求助30
18秒前
zzzz发布了新的文献求助10
18秒前
WJP发布了新的文献求助10
18秒前
归尘发布了新的文献求助10
19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
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8143466
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9542916
关于积分的说明 21654647
捐赠科研通 7728841
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3422053
关于科研通互助平台的介绍 2547395
邀请新用户注册赠送积分活动 2464899