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Hierarchical Fe-doped Ni3Se4 ultrathin nanosheets as an efficient electrocatalyst for oxygen evolution reaction†
Nanoscale ( IF 5.8 ) Pub Date : 2018-02-06 00:00:00 , DOI: 10.1039/c8nr00426a Jing Du 1, 2, 3, 4, 5 , Zehua Zou 1, 2, 3, 4, 5 , Chen Liu 4, 5, 6, 7 , Cailing Xu 1, 2, 3, 4, 5
Nanoscale ( IF 5.8 ) Pub Date : 2018-02-06 00:00:00 , DOI: 10.1039/c8nr00426a Jing Du 1, 2, 3, 4, 5 , Zehua Zou 1, 2, 3, 4, 5 , Chen Liu 4, 5, 6, 7 , Cailing Xu 1, 2, 3, 4, 5
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Developing highly efficient oxygen evolution reaction (OER) electrocatalysts is critical to the cost-effective generation of clean fuels. Transition-metal selenides have been proposed to be OER catalyst alternatives to noble metal based catalysts, but generally exhibit limited electrocatalytic activity. We here report hierarchical Fe-doped Ni3Se4 ((Ni,Fe)3Se4) ultrathin nanosheets as an efficient electrocatalyst for OER in alkaline electrolytes. The preparation involves a solvothermal synthesis and a topotactic conversion process. The prepared hierarchical (Ni,Fe)3Se4 ultrathin nanosheets show abundant and accessible catalytically active sites, facile charge transfer and a high specific surface area. Relative to the Ni3Se4 nanosheets, the as-prepared (Ni,Fe)3Se4 ultrathin nanosheets show a higher current density and a lower Tafel slope towards the OER. Remarkably, hierarchical (Ni,Fe)3Se4 ultrathin nanosheets supported on Ni foam exhibit an electrocatalytic OER with a current density of 10 mA cm−2 at a low overpotential of 225 mV and a small Tafel slope of about 41 mV dec−1. This study establishes (Ni,Fe)3Se4 ultrathin nanosheets as an efficient electrocatalyst for the OER that can be used in the fields of metal–air batteries and water splitting for hydrogen production.
中文翻译：
分层铁掺杂的Ni 3 Se 4超薄纳米片作为氧释放反应的有效电催化剂†
开发高效的氧气析出反应（OER）电催化剂对于经济高效地生产清洁燃料至关重要。已经提出过渡金属硒化物是基于贵金属的催化剂的OER催化剂替代物，但是通常表现出有限的电催化活性。我们在这里报告分层铁掺杂的Ni 3 Se 4（（Ni，Fe）3 Se 4）超薄纳米片，作为碱性电解质中OER的有效电催化剂。该制备涉及溶剂热合成和全能转化过程。制备的分层（Ni，Fe）3 Se 4超薄纳米片显示出丰富且可访问的催化活性位点，便捷的电荷转移和高比表面积。相对于Ni 3 Se 4纳米片，所制备的（Ni，Fe）3 Se 4超薄纳米片显示出更高的电流密度和更低的朝向OER的Tafel斜率。值得注意的是，负载在镍泡沫上的分级（Ni，Fe）3 Se 4超薄纳米片表现出电催化OER，其电流密度为10 mA cm -2，低过电势为225 mV，Tafel斜率小，约为41 mV dec -1。本研究建立（Ni，Fe）3 Se 4 超薄纳米片是OER的有效电催化剂，可用于金属-空气电池和制氢的水分解领域。
更新日期：2018-02-06
中文翻译：
分层铁掺杂的Ni 3 Se 4超薄纳米片作为氧释放反应的有效电催化剂†
开发高效的氧气析出反应（OER）电催化剂对于经济高效地生产清洁燃料至关重要。已经提出过渡金属硒化物是基于贵金属的催化剂的OER催化剂替代物，但是通常表现出有限的电催化活性。我们在这里报告分层铁掺杂的Ni 3 Se 4（（Ni，Fe）3 Se 4）超薄纳米片，作为碱性电解质中OER的有效电催化剂。该制备涉及溶剂热合成和全能转化过程。制备的分层（Ni，Fe）3 Se 4超薄纳米片显示出丰富且可访问的催化活性位点，便捷的电荷转移和高比表面积。相对于Ni 3 Se 4纳米片，所制备的（Ni，Fe）3 Se 4超薄纳米片显示出更高的电流密度和更低的朝向OER的Tafel斜率。值得注意的是，负载在镍泡沫上的分级（Ni，Fe）3 Se 4超薄纳米片表现出电催化OER，其电流密度为10 mA cm -2，低过电势为225 mV，Tafel斜率小，约为41 mV dec -1。本研究建立（Ni，Fe）3 Se 4 超薄纳米片是OER的有效电催化剂，可用于金属-空气电池和制氢的水分解领域。
京公网安备 11010802027423号