NiFeZn-OH纳米片网络阵列与多层次多孔NiZn/Ni异质结协同耦合实现高效全水分解

作     者：周秋霞 徐彩霞 李雅馨 解西淼 刘宏 颜世申 Qiuxia Zhou;Caixia Xu;Yaxin Li;Ximiao Xie;Hong Liu;Shishen Yan

作者机构：Institute for Advanced Interdisciplinary Research(iAIR)Spintronics InstituteCollaborative Innovation Center of Technology and Equipment for Biological Diagnosis and Therapy in Universities of ShandongUniversity of JinanJinan 250022China State Key Laboratory of Crystal MaterialsShandong UniversityJinan 250100China 

基　　金：supported by the National Natural Science Foundation of China(51772133) the Natural Science Foundation of Shandong Province(ZR2017JL022) the project of“20 Items of University”of Jinan(2018GXRC001) the Case-by-Case Project for Top Outstanding Talents of Jinan 

出 版 物：《Science China Materials》 (中国科学（材料科学（英文版）)

年 卷 期：2022年第65卷第5期

页      码：1207-1216页

摘      要：开发高效、经济的析氧反应(OER)和析氢反应(HER)电催化剂,在绿色和清洁氢能方面具有广阔的应用前景.本工作中,我们在泡沫镍负载的多层次多孔Ni Zn金属间化合物/Ni异质结上原位构筑Ni Fe Zn氢氧化物纳米片阵列(Ni Fe Zn-OH/Ni Zn-Ni/NF)用作高效的OER和HER电催化剂.首先,在泡沫镍表面构筑一层双峰多孔Ni Zn金属间化合物/Ni,获得最大程度的催化位点暴露,然后与Fe Cl_(3)氧化还原反应生长牢固的Ni Fe Zn-OH纳米片阵列.由于Zn掺杂、多界面工程以及三维一体化导电骨架的协同效应,Ni Fe Zn-OH/Ni Zn-Ni/NF对于OER和HER显示出低的过电势,在电流密度为50/600 m A c m;时分别约为235/284 m V和73/212 m V,其Tafel斜率分别为46.1和41.1 m V dec^(-1),在碱性介质中显示出高的催化耐久性.作为双功能催化剂,Ni Fe Zn-OH/Ni Zn-Ni/NF在全水分解中达到20 m A cm^(-2)仅需1.49 V(100 m A cm^(-2)时需1.61 V),且能持续、稳定运行40 h.这项工作有助于探索设计低成本、高效的金属间化合物/多金属氢氧化物异质结电催化剂,为其在全水分解的实际应用提供启示.

主 题 词：NiFeZn hydroxide heterostructure hydrogen evolution reaction oxygen evolution reaction overall splitting water 

学科分类：081702[081702] 081705[081705] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 0703[理学-化学类] 0813[工学-化工与制药类] 0814[工学-地质类] 

核心收录：

D　O　I：10.1007/s40843-021-1926-9

馆 藏 号：203109048...