N, F Codoped FeOOH Nanosheets with Intercalated Carbonate Anions Rich in Oxygen Defects for Enhanced Alkaline Electrocatalytic Water Splitting

过电位 分解水 材料科学 析氧 X射线光电子能谱 电催化剂 电解质 无机化学 层状双氢氧化物 杂原子 可逆氢电极 催化作用 密度泛函理论 化学工程 电极 电化学 化学 氢氧化物 物理化学 光催化 工作电极 戒指(化学) 有机化学 计算化学 工程类 生物化学
作者
Jiaqi Lv,Xinyu Chen,Yao Chang,Yangguang Li,Hong‐Ying Zang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (47): 52877-52885 被引量:9
标识
DOI:10.1021/acsami.2c15158
摘要

Alkaline water splitting is a highly efficient and clean technology for hydrogen energy generation. However, in alkaline solutions, most catalysts suffer from extreme instability. Herein, a cross-nanostructured N, F, and CO32– codoped iron oxyhydroxide composite (N,F–FeO(OH)–CO3–NF) rich in oxygen defects is designed for water splitting in the alkaline solution. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and density functional theory (DFT) calculations show that the introduction of F and CO32– can induce electron redistribution around the active center Fe, accelerate the four-electron transfer process, and optimize the d-band center, thereby improving the efficiency and stability of HER and OER. In a 1 M KOH solution, N,F–FeO(OH)–CO3–NF only needs the overpotential of 248 mV for OER and the overpotential of 199 mV for HER to reach the current density of 10 mA·cm–2. Meanwhile, it can reach 100 mA·cm–2 current density at 1.55 V vs RHE and maintains a current density of 10 mA·cm–2 for 120 h in a two-electrode electrolytic water device. Compared with bulk hydroxides, the heteroatom and anion codoped composite hydroxides are more stable and have dual functions in the electrolyte solution. This is of great significance for designing a new stable water-splitting electrocatalyst.
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
鹿语遥遥发布了新的文献求助10
1秒前
swh完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
skyline发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
东台携玉儿完成签到,获得积分10
4秒前
6秒前
don1990发布了新的文献求助10
6秒前
flow完成签到,获得积分20
7秒前
7秒前
7秒前
王耀发布了新的文献求助10
7秒前
Li完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
桐桐应助my采纳,获得10
8秒前
xuhang完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
don1990完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
everglow发布了新的文献求助30
13秒前
JamesPei应助林松采纳,获得10
16秒前
17秒前
自觉鹤轩完成签到 ,获得积分10
17秒前
小罗完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
19秒前
binz发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
20秒前
21秒前
22秒前
22秒前
鱼啦啦发布了新的文献求助10
23秒前
梦曦发布了新的文献求助50
24秒前
菜狗发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
深情安青应助不二采纳,获得10
26秒前
祖之微笑发布了新的文献求助10
26秒前
everglow完成签到,获得积分20
26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
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 440
Wisdom, Gods and Literature Studies in Assyriology in Honour of W. G. Lambert 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 2389575
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2095545
关于积分的说明 5277858
捐赠科研通 1822726
什么是DOI,文献DOI怎么找? 909073
版权声明 559537
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 485774