開發(fā)高效和低成本的析氧電極材料是工業(yè)電解水制氫技術發(fā)展道路上至關重要的技術難題.本文利用溶劑熱方法將鎳鐵水滑石陣列轉化為具有鐵摻雜的多相硫化鎳(NiS和Ni₃S₂)陣列,制備出一種具有高效析氧性能的電極材料.粗糙的納米片表面有利于高活性位點的暴露.電化學分析表明其僅需要100 mV的過電位就可以達到10 mA cm^-2的電流密度,相對于鎳鐵水滑石陣列降低了130 mV.我們進一步通過密度泛函理論計算來揭示其活性提升機理,發(fā)現具有部分S氧化的Fe摻雜NiS可以極大地降低析氧反應中間體形成的阻力,從而加快催化反應進行,提高催化活性.另一方面,(Ni,Fe)S和(Ni,Fe)₃S₂與三維多孔泡沫鎳結構有很好的結合作用,反應電子可以通過金屬性的二硫化鎳相進行高效傳輸,進一步加速析氧催化進程.

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【文章目錄】：
INTRODUCTION
EXPERIMENTAL SECTION
    Chemicals
    Synthesis of NiFe-LDH array,the sulfide nanosheets array and the Ni3S2on Ni foam
    Materials characterization
    Electrochemical measurements
    Theoretical calculation
RESULTS AND DISCUSSION
CONCLUSIONS



本文編號：3898464