ACS Sustainable Chemistry & Engineering· 2026Q1
Geliştirilmiş Alkali Hidrojen Evrimi İçin Dahili Arayüzey Elektrik Alanına Sahip Kendiliğinden Dokunan Hiyerarşik Bimetalik Nitrür Elektrot Mühendisliği
Engineering Self-Woven Hierarchical Bimetallic Nitride Electrode with Built-In Interfacial Electric Field for Enhanced Alkaline Hydrogen Evolution
- 0atıf
- Q1SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
Nikel köpük (Ni4N/CoN/NF) üzerinde bir Ni4N/CoN heteroyapı elektrot, dahili bir arayüzey elektrik alanı (BIEF) ve hiyerarşik gözenekli morfoloji ile desteklenen alkali hidrojen evrimi için 213 mV'luk bir aşırı potansiyelde 1000 mA cm–2'ye ulaşıyor.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- Nikel köpük üzerine bir Ni4N/CoN heteroyapı elektrotu inşa edildi (Ni4N/CoN/NF).
- Yönlü elektron transferini sağlamak ve aktif bölgeleri optimize etmek için dahili bir arayüzey elektrik alanı (BIEF) tasarlandı.
- Birbirine bağlı nanozincirler ve nanosheetlerden oluşan hiyerarşik gözenekli mimari, aktif alan maruziyetini ve kütle transferini artırır.
- Elektrot, alkali ortamda 213 mV aşırı potansiyelde 1000 mA cm–2 akım yoğunluğuna ulaştı.
- Elektrot, 500 mA cm–2 akım yoğunluğunda 500 saatten fazla kararlılık gösterdi.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
Abstract Single-phase transition metal nitrides (TMNs) for alkaline hydrogen evolution reaction (HER) are limited by sluggish charge transfer kinetics, suboptimal adsorption, and restricted accessibility of active sites—intrinsic drawbacks of their electronic structure and conventional electrode architecture. Herein, we circumvent these obstacles by constructing a Ni4N/CoN heterostructure on nickel foam (Ni4N/CoN/NF) with two synergistic features: a built-in interfacial electric field (BIEF) and a hierarchical porous morphology. The work function difference between Ni4N and CoN generates a robust BIEF that drives directional electron transfer from Ni to Co, precisely tailoring the electronic configuration of Ni sites to optimize adsorption energy. Moreover, this hierarchical architecture, assembled from interconnected nanochains and nanosheets, simultaneously enhances active-site exposure, facilitates electron transport, and promotes efficient gas release. Benefiting from these synergistic advantages, the Ni4N/CoN electrode delivers an industrial-level current density of 1000 mA cm–2 at an overpotential of only 213 mV in alkaline media. Moreover, the combination of its robust interwoven nanochain architecture and strong interfacial electronic coupling endows the electrode with outstanding operational stability, sustaining continuous hydrogen evolution for over 500 h at the current density of 500 mA cm–2. This work presents a viable strategy for designing efficient and durable heterostructure electrocatalysts toward practical water electrolysis.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2026 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Yenilenebilir Enerji, Sürdürülebilirlik ve Çevre
Renewable Energy, Sustainability and the EnvironmentEnergy