两种材料相之间的界面通常表现出不同于其纯相的独特电子态,因此,为构建具有出色活性和稳定性的催化剂提供了非常有前途的方案。
有鉴于此,陕西师范大学江瑞斌和Nan Zhang等人,首次证实了水诱导泡沫镍一步磷化(NF)形成Ni2P-Ni12P5。
本文要点
1)用这种方法产生的Ni2P-Ni12P5异质结构直接在NF上生长,在制备工作电极期间不需要复杂的处理。大量的界面使Ni2P-Ni12P5/NF在碱性条件下具有出色的电催化析氢反应(HER)活性,在10 mA cm-2的电流密度下具有76 mV的过电势,在100 mA cm-2的电流密度下具有147 mV的过电势,Tafel斜率为68.0 mV dec-1。
2)Ni2P-Ni12P5/NF在相对较大的超电势下,在HER期间也比Pt/C/NF具有更好的耐久性。密度泛函理论计算表明,Ni2P-Ni12P5界面的电子状态发生了很大变化,从而实现了最佳的氢吸附,加速了电荷转移动力学,从而增强了HER的电催化活性。
3)Ni2P-Ni12P5/NF与NiFe层状双氢氧化物(LDH)析氧反应(OER)催化剂的结合也获得了优异的全水分解性能,用于实现10 mA cm-2的电池超电势仅为324 mV。
参考文献:
Zhongke Wang et al. Water‐Induced Formation of Ni2P–Ni12P5 Interfaces with Superior Electrocatalytic Activity toward Hydrogen Evolution Reaction. Small, 2021.
DOI: 10.1002/smll.202006770
https://doi.org/10.1002/smll.202006770