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Sandwich‐Structured Fe‐Ni2P/MoSx/NF Bifunctional Electrocatalyst for Overall Water Splitting
Advanced Materials Interfaces ( IF 4.3 ) Pub Date : 2020-04-28 , DOI: 10.1002/admi.201901926 Xinglin Zhang 1 , Chen Liang 2 , Xinyu Qu 1 , Yanfang Ren 3 , Jiajia Yin 1 , Wenjun Wang 3 , Mengsu Yang 2 , Wei Huang 4 , Xiaochen Dong 1, 5
Advanced Materials Interfaces ( IF 4.3 ) Pub Date : 2020-04-28 , DOI: 10.1002/admi.201901926 Xinglin Zhang 1 , Chen Liang 2 , Xinyu Qu 1 , Yanfang Ren 3 , Jiajia Yin 1 , Wenjun Wang 3 , Mengsu Yang 2 , Wei Huang 4 , Xiaochen Dong 1, 5
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Exploring cost‐efficient, high‐active bifunctional electrochemical catalysts with long‐term stability are significant for green economy. Herein, a noble‐metal‐free sandwich‐structured catalyst, prepared with facile hydrothermal method and phosphorization process, in which the amorphous MoSx serves as an intermediate layer between the Fe‐doped Ni2P and Ni foam substrate (Fe‐Ni2P/MoSx/NF) is reported. The obtained free‐standing catalyst performs an enhanced electrochemical activity compared with Fe‐Ni2P/NF and MoSx/NF. The Fe‐Ni2P/MoSx/NF catalyst only requires overpotentials of 246 mV to achieve 10 mA cm−2 and 277 mV to reach 50 mA cm−2 for oxygen evolution reaction process with a low Tafel slope of 59.7 mV dec−1 in alkaline solution. Meanwhile, an overpotential of 112 mV is demanded to reach 10 mA cm−2 for hydrogen evolution reaction. When the Fe‐Ni2P/MoSx/NF is used as two electrodes for overall water splitting, it requires 1.61 V to attain 10 mA cm−2 with prominent durability. This approach provides a versatile strategy to construct excellent bifunctional catalysts for effective water electrolysis.
中文翻译：
用于整体水分解的三明治结构Fe-Ni2P / MoSx / NF双功能电催化剂
探索具有成本效益的，具有长期稳定性的高活性双功能电化学催化剂对绿色经济意义重大。在此，采用方便的水热法和磷化工艺制备的无贵金属夹心结构催化剂，其中非晶态MoS x用作Fe掺杂的Ni 2 P和Ni泡沫基质（Fe-Ni 2 P / MoS x / NF）。与Fe-Ni 2 P / NF和MoS x / NF相比，所获得的自立式催化剂具有增强的电化学活性。Fe‐Ni 2 P / MoS x / NF催化剂仅需246 mV的超电势即可达到10 mA cm -2和277 mV达到50 mA cm -2，用于氧气释放反应过程，在碱性溶液中的Tafel斜率低至59.7 mV dec -1。同时，为了析氢反应，要求过电位为112mV以达到10mA cm -2。当Fe‐Ni 2 P / MoS x / NF用作两个电极进行总水分解时，需要1.61 V的电压才能获得10 mA cm -2的耐久力。这种方法提供了一种通用的策略，可以构建出色的双功能催化剂来有效地电解水。
更新日期：2020-04-28
中文翻译：
用于整体水分解的三明治结构Fe-Ni2P / MoSx / NF双功能电催化剂
探索具有成本效益的，具有长期稳定性的高活性双功能电化学催化剂对绿色经济意义重大。在此，采用方便的水热法和磷化工艺制备的无贵金属夹心结构催化剂，其中非晶态MoS x用作Fe掺杂的Ni 2 P和Ni泡沫基质（Fe-Ni 2 P / MoS x / NF）。与Fe-Ni 2 P / NF和MoS x / NF相比，所获得的自立式催化剂具有增强的电化学活性。Fe‐Ni 2 P / MoS x / NF催化剂仅需246 mV的超电势即可达到10 mA cm -2和277 mV达到50 mA cm -2，用于氧气释放反应过程，在碱性溶液中的Tafel斜率低至59.7 mV dec -1。同时，为了析氢反应，要求过电位为112mV以达到10mA cm -2。当Fe‐Ni 2 P / MoS x / NF用作两个电极进行总水分解时，需要1.61 V的电压才能获得10 mA cm -2的耐久力。这种方法提供了一种通用的策略，可以构建出色的双功能催化剂来有效地电解水。
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