Mn-doped NiP2 nanosheets as an efficient electrocatalyst for enhanced hydrogen evolution reaction at all pH values
Mn-doped NiP2 nanosheets as an efficient electrocatalyst for enhanced hydrogen evolution reaction at all pH values
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Mn 掺杂 NiP2 纳米片作为有效电催化剂，可在所有 pH 值下增强析氢反应
DOI：
10.1016/j.jpowsour.2018.03.053
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发表时间：
2018-05
影响因子：
9.2
通讯作者：
Chen Shijian
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang Xiaodeng;Zhou Hongpeng;Zhang Dingke;Pi Mingyu;Feng Jiajia;Chen Shijian
开发稳定、高效的产氢电催化剂，特别是用于阴极析氢反应（HER）的电催化剂，是能量转换技术中一个迫切的挑战。在这项工作中，我们成功地在碳布上合成了mn掺杂NiP2纳米片（Mn-NiP2NSs/CC），它是一种高效的三维HER电催化剂，在所有pH值下都比纯NiP2具有更好的稳定性。电化学测试表明，锰的掺杂增强了nip2的催化活性。在0.5 M H2SO4中，Mn−NiP2NSs/CC催化剂在69 mV的过电位下驱动10 mA cm−2，比纯NiP2小20 mV。为了达到相同的电流密度，在1.0 M KOH和磷酸盐缓冲盐水（PBS）中分别需要97和107 mV的过电位。与纯NiP2相比，Mn−NiP2NSs/CC具有更高的HER电催化性能可归因于其较低的热中性氢吸附自由能，这得到了密度泛函数理论计算的支持。
Developing stable and high-efficiency hydrogen generation electrocatalysts, particularly for the cathode hydrogen evolution reaction (HER), is an urgent challenge in energy conversion technologies. In this work, we have successfully synthesized Mn-doped NiP2nanosheets on carbon cloth (Mn-NiP2NSs/CC), which behaves as a higher efficient three dimensional HER electrocatalyst with better stability at all pH values than pure NiP2. Electrochemical tests demonstrate that the catalytic activity of NiP2is enhanced by Mn doping. In 0.5 M H2SO4, this Mn−NiP2NSs/CC catalyst drives 10 mA cm−2at an overpotential of 69 mV, which is 20 mV smaller than pure NiP2. To achieve the same current density, it demands overpotentials of 97 and 107 mV in 1.0 M KOH and phosphate-buffered saline (PBS), respectively. Compared with pure NiP2, higher HER electrocatalytic performance for Mn−NiP2NSs/CC can be attributed to its lower thermo-neutral hydrogen adsorption free energy, which is supported by density functional theory calculations.
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