Amorphous nickel/cobalt tungsten sulfide electrocatalysts for high-efficiency hydrogen evolution reaction
Amorphous nickel/cobalt tungsten sulfide electrocatalysts for high-efficiency hydrogen evolution reaction
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用于高效析氢反应的非晶态镍/钴硫化钨电催化剂
DOI：
10.1016/j.apsusc.2015.03.018
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发表时间：
2015-06
影响因子：
6.7
通讯作者：
Paul K. Chu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lun Yang;Xinglong Wu;Xiaoshu Zhu;Chengyu He;Ming Meng;Zhixing Gan;Paul K. Chu
析氢反应（HER）是未来能源供应的一个有吸引力的解决方案，需要高效、廉价的具有丰富表面活性位的电催化剂。虽然晶态MoS 2和WS 2是有希望的候选者，但它们的活性主要由边缘位点决定。目前制备的无定形硫化钨缺乏所需的活性中心，这限制了其应用。在这项工作中，镍和钴掺入的非晶硫化钨合成的热处理过程中被证明，以提高HER效率显着。在210 °C下退火的非晶镍钨硫化物（非晶NiWS）在该系统中具有最佳HER性能，在250 mV过电位下持续测试24 h，Tafel斜率为55 mV/10，电流密度为8.6 mA cm− 2。将Ni或Co引入到催化剂中并随后进行热处理改变了多孔结构和化学键合状态，从而增加了表面上活性位点的密度。
The hydrogen evolution reaction (HER), an appealing solution for future energy supply, requires efficient and inexpensive electrocatalysts with abundant active surface sites. Although crystalline MoS2and WS2are promising candidates, their activity is dominated by edge sites. Amorphous tungsten sulfide prepared so far lacks the required active sites and its application has thus been hampered. In this work, nickel and cobalt incorporated amorphous tungsten sulfide synthesized by a thermolytic process is demonstrated to enhance the HER efficiency dramatically. The amorphous nickel tungsten sulfide (amorphous NiWS) annealed at 210 °C delivers the best HER performance in this system boasting a Tafel slope of 55 mV per decade and current density of 8.6 mA cm−2at 250 mV overpotential in a sustained test for 24 h. The introduction of Ni or Co into the catalyst and subsequent thermal treatment alters the porous structure and chemical bonding states thereby increasing the density of active sites on the surface.
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