An advanced and highly efficient Ce assisted NiFe-LDH electrocatalyst for overall water splitting

文献情報

出版日 2019-10-16
DOI 10.1039/C9SE00700H
インパクトファクター 6.367
著者

Harsharaj S. Jadhav, Animesh Roy, Bezawit Z. Desalegan, Jeong Gil Seo


原文を見る

要旨

Design and synthesis of highly catalytically active, low-cost, and stable electrocatalysts for the oxygen evolution reaction (OER) and hydrogen evolution reaction (HER) are the greatest challenges in electrochemical water splitting. In this work, we synthesized an efficient Ce-doped NiFe-layered double hydroxide (LDH) electrocatalyst directly on a nickel foam (NF) substrate at room temperature using an electrodeposition technique. A well-connected nanosheet array forming a three-dimensional (3D) network on the substrate provided a large electrochemical surface area with abundant catalytically active sites. Ce doping in the NiFe-LDH electrocatalyst was vital to enhancing its catalytic performance for the OER and HER. The optimized Ce-doped NiFe-LDH required overpotentials of 175 and 147 mV for the OER and HER, respectively, to achieve a current density of 10 mA cm−2 in 1 M KOH. The Ce-doped electrocatalyst outperformed bare NiFe-LDH, which required overpotentials of 197 and 175 mV for the OER and HER, respectively. However, when Ce-doped NiFe-LDH was used as a bifunctional catalyst for full water splitting, it needed only 1.59 V to achieve a current density of 10 mA cm−2 and exhibited excellent stability over 40 hours at 20 mA cm−2. The enhanced electrochemical performance of Ce-doped NiFe-LDH was ascribed primarily to its unique 3D network, which increased the electrochemical surface area, and to the number of active sites created with Ce doping. The route used in the present study to enhance the catalytic activity of NiFe-LDH can be used to develop various electrocatalysts for water splitting and other catalytic applications.

関連文献

Hydrogen evolution with nanoengineered ZnO interfaces decorated using a beetroot extract and a hydrogenase mimic

M. V. Pavliuk, A. M. Cieślak, A. Budinská, S. Pullen, K. Sokołowski, D. L. A. Fernandes, J. Szlachetko, E. L. Bastos, S. Ott, L. Hammarström, T. Edvinsson

2017-01-09 Communication

DOI: 10.1039/C6SE00066E

Front cover

Cover

DOI: 10.1039/C7SE90002C

Supramolecular architectures featuring the antenna effect in solid state DSSCs

Georgios Charalambidis, Kostas Karikis, Evangelos Georgilis, Bilel Louahem M'Sabah, Yann Pellegrin, Aurélien Planchat, Bruno Lucas, Anna Mitraki, Johann Bouclé, Fabrice Odobel, Athanassios G. Coutsolelos

2017-01-18 Paper

DOI: 10.1039/C6SE00051G

The improvement of photocatalytic performance for hydrogen evolution over mesoporous g-C3N4 modified with nitrogen defects

Lei Liang, Lei Shi, Fangxiao Wang, Haihua Wang, Wei Qi

2020-07-29 Paper

DOI: 10.1039/D0SE01012J

Atomic layer deposition for perovskite solar cells: research status, opportunities and challenges

V. Zardetto, B. L. Williams, A. Perrotta, F. Di Giacomo, R. Andriessen

2017-02-06 Perspective

DOI: 10.1039/C6SE00076B

Bipyrimidine core structure-based hole transport materials for efficient perovskite solar cells

Yang Yang, Fei Wu, Huiqiang Lu, Shufang Li, Cheng Zhong, Linna Zhu

2020-08-07 Paper

DOI: 10.1039/D0SE01062F

Enhanced electrochemical activity of perforated graphene in nickel-oxide-based supercapacitors and fabrication of potential asymmetric supercapacitors

Qi Xun Xia, Je Moon Yun, Rajaram S. Mane, Lei Li, Jianjian Fu, Jae Hong Lim

2017-02-03 Paper

DOI: 10.1039/C6SE00085A

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

4'-ブロモビフェニル-3-メトークシーディ.ActionBarはどのように保存すればよいですか?

4'-ブロモビフェニル-3-メトークシーディ.ActionBarは、冷暗所で、直射日光を避け、密栓の容器に保存し、遠隔場所に保管してください。温度は常温(0〜2...

149506-25-24'-Bromo-biphenyl-3-...
化合物よくある質問

間甲苯乙腈とは何ですか?

間甲苯乙腈はCAS番号2947-60-6の有機化合物で、化学式はC9H11CNです。この物質は液体で、芳族性と氰基の特性を有しています。

2947-60-6(3-Methylphenyl)acet...
化合物よくある質問

2-異丙基フェニルヒドラジン塩酸塩とは何ですか?

2-異丙基フェニルヒドラジン塩酸塩は、CAS番号58928-82-8を有する化合物で、構造式はC11H14N2HClです。これは塩基性化合物であり、水に溶けやす...

58928-82-8(2-Isopropylphenyl)h...
化合物よくある質問

5-(4-クロロフェニル)-4H-1,2,4-三氮唑-3-アミンを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

5-(4-クロロフェニル)-4H-1,2,4-三氮唑-3-アミンは取り扱いに注意が必要です。PPEとして防塵マスク、ゴーグル、手袋を使用し、ドラフトチャンバーを...

98554-00-85-(4-Chlorophenyl)-1...
化合物よくある質問

去甲基雷贝拉唑硫醚はどのように合成されますか?

去甲基雷贝拉唑硫醚は、ベンジミダゾール硫化物と3-メチル-4-ピリジノールの反応によって合成されます。具体的には、2-チオキシドベンジミダゾールと3-メチル-4...

117976-91-73-({2-[(1H-Benzimida...
化合物よくある質問

2-ブロモ-5-フロロ-N-(2-フェノールメチル)ベンゼンウレアは安全ですか?

2-ブロモ-5-フロロ-N-(2-フェノールメチル)ベンゼンウレアは、毒性や刺激性の実験データに基づき、適切な取扱いと防護措置を講じることで安全に使用できます。...

923722-86-52-Bromo-5-fluoro-N-(...
化合物よくある質問

対甲苯磺酸酯-四聚乙二醇-四氢吡喃醚の物理化学的性質は何ですか?

対甲苯磺酸酯-四聚乙二醇-四氢吡喃醚のCAS番号は86259-89-4です。この化合物は無色の液体で、分子量は約724.8です。高濃度では溶血性が報告されており...

86259-89-42-(2-{2-[2-(Tetrahyd...
化合物よくある質問

2-(3-(二氟甲基)-4-氟苯基)-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二噁硼戊環はどのように保存すればよいですか?

2-(3-(二氟甲基)-4-氟苯基)-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二噁硼戊環は、室温で暗い場所に保管し、直射日光から遠ざけ、容器は密閉状態で保存してくだ...

445303-65-12-[3-(difluoromethyl...
化合物よくある質問

6-アミノ-5-クロロ-2-シクロプロピルピリミジンカルボン酸の代替品はありますか?

この化合物の代替品には、ピロリミジン酸やその類似物、またピロリミジンカルボン酸の他の異性体があります。これらの代替品は、特定の化学反応や目的に応じて選択すること...

858956-08-86-Amino-5-chloro-2-c...
化合物よくある質問

5-クロロベンゾ[1,3]二オキセイン-4-アミンに適用される法規ガイドラインは何ですか?

5-クロロベンゾ[1,3]二オキセイン-4-アミンはCAS番号379228-45-2に該当します。この化合物はGHS分類でH314(接触により急性毒性がある)と...

379228-45-25-Chloro-1,3-benzodi...
免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。