| 两步电沉积构建NiFe/Ni3S2/NF分级异质电极用于大电流密度析氧反应 |
| Two-Step Electrodeposition Construction of NiFe/Ni3S2/NF Hierarchical Heterogeneous Electrode for Enhanced Oxygen Evolution Reaction at Large Current Densities |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 张议洁 | 太原理工大学化学化工学院, 气体能源高效清洁利用山西省重点实验室, 太原 030024 | | | 刘乐然 | 太原理工大学化学化工学院, 气体能源高效清洁利用山西省重点实验室, 太原 030024 | | | 武昀 | 太原理工大学化学化工学院, 气体能源高效清洁利用山西省重点实验室, 太原 030024 | | | 赵斐 | 太原理工大学化学化工学院, 气体能源高效清洁利用山西省重点实验室, 太原 030024 | | | 刘光 | 太原理工大学化学化工学院, 气体能源高效清洁利用山西省重点实验室, 太原 030024 | liuguang@tyut.edu.cn | | 李晋平 | 太原理工大学化学化工学院, 气体能源高效清洁利用山西省重点实验室, 太原 030024 | jpli211@hotmail.com |
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| 摘要: 通过简便的两步电沉积法在泡沫镍表面有效复合非晶态Ni3S2材料与富缺陷的NiFe双金属羟基氧化物，从而构建了NiFe/Ni3S2/NF三维分级纳米异质电极。受益于非晶态Ni3S2和富缺陷NiFe材料的结构和催化优势，以及异质界面的强电子相互作用，使得NiFe/Ni3S2/NF催化电极表现出优异的析氧催化性能：达到100 mA·cm-2时的析氧过电位仅为273 mV，远优于大多数已报道的Ni/Fe基复合材料。值得注意的是，在1 mol·L-1 KOH溶液中，仅需~372 mV的过电位即可稳定输出1 000 mA·cm-2的高电流密度达27 h以上。 |
| 关键词: 电解水 大电流密度 析氧反应 分级异质电极 铁系金属 |
| 基金项目: 国家自然科学基金（No.21878204，22075196，21975174）和山西省重点研发计划国际合作项目（No.201903D421073）资助。 |
| Abstract: A simple two step electrodeposition method was applied to effectively integrate the amorphous Ni3S2 material and the defect-rich NiFe bimetallic oxyhydroxide on the surface of the nickel foam, thereby constructing a NiFe/Ni3S2/NF three-dimensional hierarchical heterogeneous electrode. Benefiting from the structural and catalytic advantages of amorphous Ni3S2 and defect-rich NiFe materials, as well as the strong electronic interaction at the heterogeneous interface, the NiFe/Ni3S2/NF catalytic electrode exhibited excellent oxygen evolution performance:only an overpotential of 273 mV was needed to attain a current density of 100 mA·cm-2, which is far superior to most of the reported Ni/Fe-based composite materials. It can stably output a high current density of 1 000 mA·cm-2 at the overpotential of 372 mV for more than 27 h in 1 mol·L-1 KOH solution. |
| Keywords: water splitting large current density oxygen evolution reaction hierarchical heterogeneous electrode iron-group metals |
| 投稿时间：2020-10-05 修订日期：2021-01-05 |
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| 张议洁,刘乐然,武昀,赵斐,刘光,李晋平.两步电沉积构建NiFe/Ni3S2/NF分级异质电极用于大电流密度析氧反应[J].无机化学学报,2021,37(3):499-508. |
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