AM:晶格应变过程开发NiS0.5Se0.5核-壳纳米结构用作高效,稳定的全解水电催化剂
芣苢 西瓜 2020-09-02

开发用于水分解的高效非贵金属电催化剂对开发清洁和可逆的氢能至关重要。 引入晶格应变是开发高效电催化剂的有效策略。但是,晶格应变通常是与异质结构,空位或底物效应共同产生的,这使应变活性的相关性变得复杂。近日,天津大学Yida Deng,Xiaopeng Han等报道了一种简便的策略,设计和合成了一系列晶格应变的均匀的NiSxSe1-x 纳米片@纳米棒杂化材料。

本文要点:

1实验表明,具有约2.7%晶格应变的NiS0.5Se0.5表现出出色的析氢反应和析氧反应(HER / OER)活性,在10 mA cm-2电流密度下,过电势分别为70和257 mV;此外,该催化剂在100 mA cm-2大电流密度下具有出色的稳定性 (300 h),大大优于其它基准和贵金属催化剂。

2实验和理论计算结果表明,所产生的晶格应变减少了金属d轨道重叠,从而导致更窄的带宽和更靠近费米能级的d带中心。因此,NiS0.5Se0.5对HER具有良好的H *吸附动力学,对OER具有较低的能垒。

该工作为调节先进催化剂材料的晶格应变并进一步提高能量转换技术的性能提供了新的见识。

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Yang Wang, et al. Lattice‐Strain Engineering of Homogeneous NiS0.5Se0.5 Core–Shell Nanostructure as a Highly Efficient and Robust Electrocatalyst for Overall Water Splitting. Adv. Mater., 2020

DOI: 10.1002/adma.201900231

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202000231

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