開(kāi)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(shù)發(fā)展道路上至關(guān)重要的技術(shù)難題.本文利用溶劑熱方法將鎳鐵水滑石陣列轉(zhuǎn)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(diǎn)的暴露.電化學(xué)分析表明其僅需要100 mV的過(guò)電位就可以達(dá)到10 mA cm^-2的電流密度,相對(duì)于鎳鐵水滑石陣列降低了130 mV.我們進(jìn)一步通過(guò)密度泛函理論計(jì)算來(lái)揭示其活性提升機(jī)理,發(fā)現(xiàn)具有部分S氧化的Fe摻雜NiS可以極大地降低析氧反應(yīng)中間體形成的阻力,從而加快催化反應(yīng)進(jìn)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(jié)構(gòu)有很好的結(jié)合作用,反應(yīng)電子可以通過(guò)金屬性的二硫化鎳相進(jìn)行高效傳輸,進(jìn)一步加速析氧催化進(jìn)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(hào)：3898464