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Enhancing alkaline water oxidation with niFe alloy-encapsulated nitrogen-doped vertical graphene array

nano Research 2024年第6期17卷 4790-4796页

作者： Jue nan Beirong Ye Xun He Chen Li Wanli Zhang Qian Liu Luming Li Wei Chu Xuping Sun Yongqi Zhang School of Integrated Circuit Science and Engineering University of Electronic Science and Technology of ChinaChengdu 611731China Institute of Fundamental and Frontier Science University of Electronic Science and Technology of ChinaChengdu 611731China Institute for Advanced Study Chengdu UniversityChengdu 610106China College of Chemistry Chemical Engineering and Materials ScienceShandong Normal UniversityJinan 250014China

Advancing efficient and affordable electrocatalysts to boost the oxygen evolution reaction(OER)is pivotal for sustainable green hydrogen ***,we propose the fabrication of nickel-iron alloy nanoparticles-encapsulated on n-doped vertically aligned graphene array on carbon cloth(niFe@nVG/CC)as a highly active three-dimensional(3D)catalyst electrode for *** 1 M KOH,such niFe@nVG/CC demonstrates outstanding catalytic performance,necessitating merely overpotential of 245 mV for achieving a current density of 10 mA·cm^(−2),a remarkably low Tafel slope of 36.2 mV·dec^(−1).Furthermore,density functional theory calculations validate that the incorporate of n species into graphene can reinforce the electrocatalytic activity though reducing the reaction energy barrier during the conversion of*O to*OOH *** outstanding performance and structural benefits of niFe@nVG/CC offer valuable insights for the development of innovative and efficient electrocatalysts for water oxidation.

关键词： niFe alloy n-doped vertical graphene array electrocatalyst oxygen evolution reaction density functional theory

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