Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science 30/2022

26.07.2022 | Energy materials

Ni-doped CoP with multi-level hollow structure as efficient electrocatalyst for overall water splitting

verfasst von: Yang Zhang, Jianmin Chen, Hua Tan, Hongbing Ji, Yingwei Li

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 30/2022

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

High-efficiency noble metal-free electrocatalysts for oxygen evolution reaction (OER) and hydrogen evolution reaction (HER) are of great significance for clean and renewable energy technologies. In this work, we construct novel hollow Ni-doped CoP nanoparticles embedded in hollow carbon polyhedron (denoted as H-Ni-CoP@HC) by using Ni-ZIF-67 as precursor through a developed pyrolysis–phosphidation strategy. The hollow structures of both cages and nanoparticles (NPs) endow the materials with abundant exposed active sites and significantly decreased mass transport resistance. Moreover, the material possesses strong electronic coupling between CoP and NiCoP. Consequently, low overpotentials of 170 and 150 mV are able to drive oxygen and hydrogen evolution at current densities of 10 mA cm−2 in 1.0 M KOH solution over H-Ni0.04-CoP@HC, respectively. Furthermore, the H-Ni0.04-CoP@HC as a bifunctional catalyst for overall water splitting yields current densities of 10 mA cm−2 at 1.47 V vs. RHE.

Graphical abstract

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Anhänge
Nur mit Berechtigung zugänglich
Literatur
16.
Zurück zum Zitat Yang Y, Yao H, Yu Z, Islam SM, He H, Yuan M, Yue Y, Xu K, Hao W, Sun G, Li H, Ma S, Zapol P, Kanatzidis MG (2019) Hierarchical nanoassembly of MoS2/Co9S8/Ni3S2/Ni as a highly efficient electrocatalyst for overall water splitting in a wide pH range. J Am Chem Soc 141:10417–10430. https://doi.org/10.1021/jacs.9b04492CrossRef Yang Y, Yao H, Yu Z, Islam SM, He H, Yuan M, Yue Y, Xu K, Hao W, Sun G, Li H, Ma S, Zapol P, Kanatzidis MG (2019) Hierarchical nanoassembly of MoS2/Co9S8/Ni3S2/Ni as a highly efficient electrocatalyst for overall water splitting in a wide pH range. J Am Chem Soc 141:10417–10430. https://​doi.​org/​10.​1021/​jacs.​9b04492CrossRef
21.
37.
Zurück zum Zitat Lei Z, Tan Y, Zhang Z, Wu W, Cheng N, Chen R, Mu S, Sun X (2021) Defects enriched hollow porous Co-N-doped carbons embedded with ultrafine CoFe/Co nanoparticles as bifunctional oxygen electrocatalyst for rechargeable flexible solid zinc-air batteries. Nano Res 14:868–878. https://doi.org/10.1007/s12274-020-3127-8CrossRef Lei Z, Tan Y, Zhang Z, Wu W, Cheng N, Chen R, Mu S, Sun X (2021) Defects enriched hollow porous Co-N-doped carbons embedded with ultrafine CoFe/Co nanoparticles as bifunctional oxygen electrocatalyst for rechargeable flexible solid zinc-air batteries. Nano Res 14:868–878. https://​doi.​org/​10.​1007/​s12274-020-3127-8CrossRef
40.
Zurück zum Zitat Lv H, Zhang X, Wang F, Lv G, Yu T, Lv M, Wang J, Zhai Y, Hu J (2020) ZIF-67-assisted construction of hollow core/shell cactus-like MnNiCo trimetal electrodes and Co, N dual-doped carbon electrodes for high-performance hybrid supercapacitors. J Mater Chem A 8:14287–14298. https://doi.org/10.1039/D0TA05062HCrossRef Lv H, Zhang X, Wang F, Lv G, Yu T, Lv M, Wang J, Zhai Y, Hu J (2020) ZIF-67-assisted construction of hollow core/shell cactus-like MnNiCo trimetal electrodes and Co, N dual-doped carbon electrodes for high-performance hybrid supercapacitors. J Mater Chem A 8:14287–14298. https://​doi.​org/​10.​1039/​D0TA05062HCrossRef
50.
Zurück zum Zitat Luo X, Ji P, Wang P, Cheng R, Chen D, Lin C, Zhang J, He J, Shi Z, Li N, Xiao S, Mu S (2020) Interface engineering of hierarchical branched Mo-doped Ni3S2/NixPy hollow heterostructure nanorods for efficient overall water splitting. Adv Energy Mater 10:1903891. https://doi.org/10.1002/aenm.201903891CrossRef Luo X, Ji P, Wang P, Cheng R, Chen D, Lin C, Zhang J, He J, Shi Z, Li N, Xiao S, Mu S (2020) Interface engineering of hierarchical branched Mo-doped Ni3S2/NixPy hollow heterostructure nanorods for efficient overall water splitting. Adv Energy Mater 10:1903891. https://​doi.​org/​10.​1002/​aenm.​201903891CrossRef
Metadaten
Titel
Ni-doped CoP with multi-level hollow structure as efficient electrocatalyst for overall water splitting
verfasst von
Yang Zhang
Jianmin Chen
Hua Tan
Hongbing Ji
Yingwei Li
Publikationsdatum
26.07.2022
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 30/2022
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-022-07533-w

Weitere Artikel der Ausgabe 30/2022

Journal of Materials Science 30/2022 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.