Ultrathinning Nickel Sulfide with Modulated Electron Density for Efficient Water Splitting

材料科学 硫化镍 电催化剂 分解水 析氧 化学工程 各向同性腐蚀 硫化物 蚀刻(微加工) 纳米技术 无机化学 电极 冶金 电化学 物理化学 催化作用 光催化 化学 工程类 生物化学 图层(电子)
作者
Ben Fei,Ziliang Chen,Jiexian Liu,Hongbin Xu,Xiaoxiao Yan,Huilin Qing,Mao Chen,Renbing Wu
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:10 (41) 被引量:222
标识
DOI:10.1002/aenm.202001963
摘要

Abstract Developing nonprecious electrocatalysts via a cost‐effective methods to synergistically achieve high active sites exposure and optimized intrinsic activity remains a grand challenge. Here a low‐cost and scaled‐up chemical etching method is developed for transforming nickel foam (NF) into a highly active electrocatalyst for both the hydrogen evolution reaction (HER) and the oxygen evolution reaction (OER). The synthetic method involves a Na 2 S‐induced chemical etching of NF in the presence of Fe, leading to a growth of ultrathin Fe‐doped Ni 3 S 2 arrays on the NF substrate (Fe x Ni 3‐ x S 2 @ NF). The combined experimental and theoretical investigations reveal that the incorporated Fe cations significantly modulate the morphology and the surface electron density of Ni 3 S 2 , and thus significantly boost the electrochemically active surface area, electron transfer, and optimize the hydrogen/water absorption free energy. The developed Fe 0.9 Ni 2.1 S 2 @ NF requires overpotentials of only 72 mV at 10 mA cm −2 for HER and 252 mV at 100 mA cm −2 for OER in 1.0 m KOH, respectively, enabling an alkaline electrolyzer at a low cell voltage of 1.51 V to drive 10 mA cm −2 for overall water splitting. More broadly, this synthetic approach is very versatile and can be used to synthesize other ultrathin metal sulfides (e.g., Fe–Cu–S, Fe–Al–S, and Fe–Ti–S).
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
jiang完成签到,获得积分10
刚刚
Lucas应助震动的忆南采纳,获得10
1秒前
2秒前
xianlu发布了新的文献求助10
3秒前
丘比特应助任风采纳,获得10
3秒前
123发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
十点睡六点起完成签到,获得积分10
5秒前
友00000发布了新的文献求助30
6秒前
安蓝完成签到,获得积分10
6秒前
情怀应助LY采纳,获得10
6秒前
知行合一完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
12345发布了新的文献求助10
8秒前
sars518发布了新的文献求助10
9秒前
123完成签到,获得积分20
9秒前
10秒前
田様应助冷艳的丹彤采纳,获得10
10秒前
传奇3应助可爱的孤兰采纳,获得10
11秒前
11秒前
11秒前
研友_VZGVzn发布了新的文献求助10
12秒前
www完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
Iloveu无望发布了新的文献求助10
15秒前
任风发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
Amos关注了科研通微信公众号
17秒前
18秒前
Lucy完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
19秒前
21秒前
21秒前
candice624完成签到 ,获得积分10
21秒前
花花发布了新的文献求助30
22秒前
23秒前
nidejun发布了新的文献求助30
23秒前
fw20210085发布了新的文献求助10
25秒前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Gymnastik für die Jugend 600
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
Electronic Structure Calculations and Structure-Property Relationships on Aromatic Nitro Compounds 500
マンネンタケ科植物由来メロテルペノイド類の網羅的全合成/Collective Synthesis of Meroterpenoids Derived from Ganoderma Family 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 440
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 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 2385265
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2091895
关于积分的说明 5261552
捐赠科研通 1818931
什么是DOI,文献DOI怎么找? 907165
版权声明 559114
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 484574