Nano Energy: 离子交换控制的磷化钴纳米线表面工程用于增强HER- 大数跨境

首页

Nano Energy: 离子交换控制的磷化钴纳米线表面工程用于增强HER

科学材料站

2020-10-02

导读：该工作展示了一种离子交换策略来生产磷化钴纳米线，该纳米线具有导电核心和厚度受控的表面层，该表面层具有硫掺杂剂、磷空位和非晶畴。它们用于高稳定性的析氢反应，在114 mV的过电位下达到100mA cm

文章信息

离子交换控制的磷化钴纳米线表面工程用于增强析氢

第一作者：Rongrong Xu ，Tengfei Jiang

通讯作者：Pen Chen*, Jingqi Tian*

单位：南洋理工大学和扬州大学

研究背景

在开发用于可持续和清洁能源系统的电催化剂时，例如将二氧化碳转化为化学燃料、将水分解为氢气、将N2固定为NH3、合理和精确的工程设计，催化剂的表面结构和化学性质被认为是提高其性能的关键挑战。已经开发了各种表面工程策略，例如表面成分改性，异质结构耦合，以及缺陷构造。

然而，为了提高催化剂的性能，同时增加活性位点、提高电导率和降低反应能垒是一个挑战。相反，通过表面工程实现这些理想目标中的一个通常会导致其他目标的妥协。

杂原子掺杂已应用于催化剂表面工程。然而，杂原子的引入通常不利地影响电荷传导或轴颈预检转移，抑制原始活性中心的催化活性，诱发应变等。因此，需要可控和精确的掺杂策略。

文章简介

近日，南洋理工大学Pen Chen教授和Jingqi Tian教授等合作。在国际顶级期刊Nano Energy (影响因子：16.602) 上发表题为“Ion-exchange controlled surface engineering of cobalt phosphide nanowires for enhanced hydrogen evolution”的研究工作。

该工作展示了一种离子交换策略来生产磷化钴纳米线，该纳米线具有导电核心和厚度受控的表面层，该表面层具有硫掺杂剂、磷空位和非晶畴。它们用于高稳定性的析氢反应，在114 mV的过电位下达到100mA cm-2的电流密度。基于综合的实验表征和理论研究，优异的催化性能归因于活性中心的增加、电荷转移和传输的便利以及由于硫掺杂剂和磷空位的协同作用而减弱的氢吸附和增强的H2O吸附。