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Surface reconstruction of heterostructures in alkaline medium towards enhanced electrocatalytic hydrogen evolution

Rare Metals 2024年第6期43卷 2636-2647页

作者： Ming-Yang Yang Ji Yuan Xue-Lian Fu Jing-Jing Chen Jing Hu Zhou-Guang Lu Chen Liu Guangdong Research Center for Interfacial Engineering of Functional Materials Shenzhen Key Laboratory of Polymer Science and TechnologyShenzhen Key Laboratory of Energy Electrocatalytic MaterialsCollege of Materials Science and EngineeringShenzhen University Shenzhen Key Laboratory of Interfacial Science and Engineering of Materials Department of Materials Science and EngineeringSouthern University of Science and Technology

Constructing heterostructures has proved to be a successful strategy to fabricate electrocatalysts with high efficiency for water splitting.However,the structure evolution in alkaline hydrogen evolution reaction lacks investigation and the specific active center remains disputable.Herein,we take the well-designed Ni3S2@vo2heterostructures as a model to investigate the electrocatalytic activity and the surface reconstruction process of heterostructure catalysts in alkaline electrolyte.The Ni3S2@vo2heterostructures,with Ni3S2nanorods as the core and vo2nanoflakes as the shell,coupled with the high conductive Ni3S2,the hydrophilic vo2and modulated electronic structures at the interfaces,exhibited prominent activity and superior stability at various current densities.Further,the ex-situ characterizations confirmed that the surface reconstruction from Ni3S2@vo2into Ni3S2@amorphous-Ni（OH）2in alkaline media could optimize the water dissociation barrier and exposed large active area,thereby contributing to improved electrocatalytic performance.Our study not only introduces novel high-performance electrocatalysts for hydrogen evolution reaction（HER）,but also provides a new avenue for re-examining hetero-structural catalysts in alkaline solutions.

关键词： Heterostructures Ni 3 S 2 @vo 2 Surface reconstruction Water dissociation Alkaline hydrogen evolution

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