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Journal of Energy Chemistry 2020年第7期29卷 178-186,I0006页

作者： Baoxin Wu Hao Qian Zhongwu nie Zhongping Luo Zixu Wu Peng Liu Hao He Jianghong Wu shuguang Chen Feifei Zhang school of Materials science and Engineering Changsha University of Science and TechnologyChangsha 410114HunanChina College of Health science and Environmental Engineering Shenzhen Technology UniversityShenzhen 518118GuangdongChina Department of Materials science and Engineering Faculty of EngineeringNational University of SingaporeSingapore 117576Singapore

Transition metal compounds are attractive for their significant applications in supercapacitors and as non-noble metal catalysts for electrochemical water ***,we develop ni3 s2 nanorods growing directly on ni foam,which act as multifunctional additive-free ni3 s2@ni electrode for supercapacitor and overall water *** on PVA-KOH gel electrolyte,the assembled all-solid-state ni3 s2@ni//AC asymmetric supercapacitor delivers a high areal energy density of 0.52 mWh cm^-2 at an areal power density of 9.02 MW cm^-2,and exhibits an excellent cycling stability with a capacitance retention ratio of 89%after 10000 GCD cycles at a current density of 30 mA cm^-*** hydrogen evolution reaction and oxygen evolution reaction in 1 M KOH,ni3 s2@ni electrode achieves a benchmark of 10 mA cm^-2at overpotentials of 82 mV and 310 mV,***,the assembled ni3 s2@ni‖ni3 s2@ni electrolyzer for overall water splitting attains a current density of 10 mA cm^-2 at 1.61 *** in-situ synthesis of ni3 s2@ni electrode enriches the applications of additive-free transition metal compounds in high-performance energy storage devices and efficient electrocatalysis.

关键词： ni3s2 supercapacitor All-solid-state Water splitting

Facile synthesis of Co and Ce dual-doped ni3s2 nanosheets on ni foam for enhanced oxygen evolution reaction

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Nano Research 2020年第8期13卷 2130-2135页

作者： Xiaoxia Wu Tong Zhang Jiaxu Wei Pengfei Feng Xingbin Yan Yu Tang Laboratory of Clean Energy Chemistry and Materials State Key Laboratory of Solid LubricationLanzhou Institute of Chemical Physics Chinese Academy of SciencesLanzhou730000China state Key Laboratory of Applied Organic Chemistry Key Laboratory of Nonferrous Metal Chemistry and Resources Utilization of Gansu ProvinceCollege of Chemistry and Chemical EngineeringLanzhou UniversityLanzhou730000China Center of Materials science and Optoelectronics Engineering University of Chinese Academy of SciencesBeijing100049China

Nano Research volume 13,pages2130–2135(2020)Cite this article 376 Accesses 2 Citations Metrics details Abstract Developing efficient and stable oxygen evolution reaction(OER)electrocatalysts via doping strategy has well-documented for electrochemical water ***,a homogeneous structure(denoted as Co/Ce-ni3s2/NF)composed of Co and Ce dual doped ni3s2 nanosheets on nickel foam was synthesized by a facile one-step hydrothermal *** and Ce dopants are distributed inside the host sulfide,thereby raising the active sites and the electrical ***,the CeOx nanoparticles generated by part of the Ce dopants as a cocatalyst further improve the catalytic activity by adding defective sites and enhancing the electron *** a consequence,the obtained Co/Ce-ni3s2/NF electrode exhibits better electrocatalytic activity than single Co or Ce doped ni3s2 and pure ni3s2,with low overpotential(286 mV)at 20 mA-cm^−2,a small Tafel slope and excellent long-term durability in strong alkaline *** results presented here not only offer a novel platform for designing transition metal and lanthanide dual-doped catalysts,but also supply some guidelines for constructing catalysts in other catalytic applications.

关键词： electrocatalyst oxygen evolution reaction dual-doping CeOx ni3s2

Fe-doped and sulfur-enriched ni3s2 nanowires with enhanced reaction kinetics for boosting water oxidation

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Green Chemical Engineering 2022年第4期3卷 367-373页

作者： Liyue Zhang Qiucheng Xu Rukai Zhao Yanjie Hu Hao Jiang Chunzhong Li Key Laboratory for Ultrafine Materials of Ministry of Education Frontiers Science Center for Materiobiology and Dynamic ChemistrySchool of Materials Science and EngineeringEast China University of Science and TechnologyShanghai200237China shanghai Engineering Research Center of Hierarchical Nanomaterials School of Chemical EngineeringEast China University of Science and TechnologyShanghai200237China section for surface Physics and Catalysis(surfCat) Department of PhysicsTechnical University of Denmark2800Kgs.LyngbyDenmark

Exploring cost-effective and highly-active oxygen evolution reaction(OER)electrocatalysts is a pressing task to propel water electrolysis for green hydrogen ***,we constructed a class of Fe-doped and senriched ni_(3)s_(2)nanowires electrocatalysts for optimizing the target intermediates adsorption to decrease the OER overpotentials at various current *** optimal ni_(3)s_(2)-1.4%Fe electrocatalyst possesses the most active sites and exhibits an ultralow overpotential of 190 mV at 10 mA cm^(-2) with an excellent stability of>60 h,exceeding the majority of recently-reported ni_(3)s_(2)-based *** trivalence Fe-doping not only reduces the electron density of the ni center,but also enables the sulfur enrichment on the ni_(3)s_(2) surface,which greatly improves the intrinsic activity and the number of target intermediates(*OOH).A novel methanol-assisted electrochemical evaluation further reveals that the ni_(3)s_(2)-1.4%Fe electrocatalyst demonstrates a weaker binding ability to*OH with the rapid generation of*OOH species,and thus gives a lower apparent activation energy compared with the surface sulfur reduced *** work provides a new perspective for regulating the adsorption of intermediates through doping strategy.

关键词： ni3s2 Electrocatalyst Water splitting Oxygen evolution reaction

ni3s2微纳米结构超疏水表面的制备及耐蚀性能

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材料导报 2019年第20期33卷 3372-3376页

作者：尹晓丽于思荣胡锦辉中国石油大学(华东)材料科学与工程学院

随着表面科学和仿生学的迅速发展,超疏水材料的制备和研究已成为当下研究的热点,其性能优异,具有十分广阔的应用前景。本工作采用水热反应法在泡沫镍基体上直接生长ni3s2微纳米复合结构,经过十四酸修饰后获得性能优良的超疏水表面。实... 详细信息

随着表面科学和仿生学的迅速发展,超疏水材料的制备和研究已成为当下研究的热点,其性能优异,具有十分广阔的应用前景。本工作采用水热反应法在泡沫镍基体上直接生长ni3s2微纳米复合结构,经过十四酸修饰后获得性能优良的超疏水表面。实验探究了水热反应温度和反应时间对水滴在超疏水表面接触角的影响。研究发现,水热反应温度为180℃、反应时间为6 h的条件下获得的水热反应层表面的水滴接触角达到最大值160.28°。采用扫描电子显微镜观察超疏水试样表面的微观结构,发现在基体表面生长了一层交错排列的锥状结构。利用X射线衍射仪和能谱仪对水热反应层表面进行物相及表面化学成分分析发现,与泡沫镍基体相比,水热反应层表面除了存在ni相外还形成了新的ni3s2相。对获得的超疏水试样进行性能测试,发现利用该方法制备的超疏水材料具有良好的耐酸碱性和耐电化学腐蚀特性。

关键词：超疏水表面 ni3s2 微纳米结构水热反应耐酸碱性电化学腐蚀特性

Correction to:High‑Index‑Faceted ni3s2 Branch Arrays as Bifunctional Electrocatalysts for Efficient Water splitting

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Nano-Micro Letters 2021年第1期13卷 317-318页

作者： shengjue Deng Kaili Zhang Dong Xie Yan Zhang Yongqi Zhang Yadong Wang Jianbo Wu Xiuli Wang Hong Jin Fan Xinhui Xia Jiangping Tu state Key Laboratory of silicon Materials Key Laboratory of Advanced Materials and Applications for Batteries of Zhejiang Provinceand Department of Materials Science and EngineeringZhejiang UniversityHangzhou 310027People’s Republic of China Guangdong Engineering and Technology Research Center for Advanced Nanomaterials School of Environment and Civil EngineeringDongguan University of TechnologyDongguan 523808People’s Republic of China school of Physical and Mathematical sciences Nanyang Technological UniversitySingapore 637371Singapore school of Engineering Nanyang PolytechnicSingapore 569830Singapore Zhejiang Provincial Key Laboratory for Cutting Tools Taizhou UniversityTaizhou 318000People’s Republic of China

In the original publication,Figure s4 is an ancillary image to compare the specific surface areas of TiO2/ni3s2 and ni3s2 samples and it was incorrectly *** better serve our readers,the correct figure is provided in this *** BET values are correct and *** corresponding figure caption,data analysis and conclusions are not affected and thus not to be *** authors would like to apologize for any inconvenience caused.

关键词： ni3s2 figure correct

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ni3s2材料的制备及光热转换性能研究

Ni3S2材料的制备及光热转换性能研究

作者：于凯论哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

淡水是人类赖以生存和发展的最重要的物质资源之一。太阳能驱动的水蒸发技术是一种潜在的有前途的方法和一种可行有效的淡水资源生产技术。在新兴的界面加热体系中,太阳能的捕获和水蒸气的产生均能在水-空气界面完成,大大提高了光热转... 详细信息

淡水是人类赖以生存和发展的最重要的物质资源之一。太阳能驱动的水蒸发技术是一种潜在的有前途的方法和一种可行有效的淡水资源生产技术。在新兴的界面加热体系中,太阳能的捕获和水蒸气的产生均能在水-空气界面完成,大大提高了光热转换效率。因此,制备性能优良的光热材料并将其应用于界面体系具有重要意义。CoO和nis是两类具有较低禁带宽度的半导体材料,它们的吸收光谱范围覆盖了紫外-可见-近红外波段,可以捕获大量的太阳能,在光热转换领域有很大的应用潜力。本论文首先通过水热法在泡沫镍基底上制备了CoO和nis两类应用于界面加热领域的半导体光热转换材料,对其形貌及物相组成进行表征并对材料的光热转换性能进行了研究。对不同条件下制备的两类材料的形貌及性能进行了比较,总结出最具研究意义和实用价值的材料并对其进行更加系统的探究。研究其水热时间、水热温度及加入反应物含量对生成物形貌、相组成、光吸收特性及光热转换性能的影响,研究其界面蒸发过程特性、循环稳定性能及实际应用潜力。研究表明,在钛网基底上制备的CoO材料呈现出中最为优异的表面形貌,且蒸发速率最高,达到了1.48 kg·m-2·h-1。然而,该材料的结合力较差,难以保证多次重复实验的性能稳定性。而在泡沫镍基底上原位制备的nis材料具有更好的结合力,且与在钛网基底上制备的CoO材料的蒸发速率相差不大,可以通过优化工艺条件来进一步改进水蒸发性能,有更大的研究价值及应用潜力。利用水热法在泡沫镍基底上原位制备nis材料发现,水热时间和硫脲含量仅影响到了制备样品的微观形貌,并没有对生成物的组成造成影响,生成物均为nis。而水热温度对样品的微观形貌及物相组成均造成影响,当温度为160℃时生成物变为ni7s6。在水热时间为6 h、水热温度为140℃、硫脲含量为2.5 g时制备的样品表面呈现出完美的花状结构,且吸收率高达93.13%。与此同时也表现出最高的水蒸发性能,蒸发速率达到了1.53 kg·m-2·h-1。样品在5次循环实验中的水蒸发速率和光热转换效率基本维持在1.5 kg·m-2·h-1和84.5%左右,表明样品具备良好的光热稳定性和重复使用性。脱盐后溶液中的主要离子浓度均降低到2 mg/L以内,表明其良好的实际应用潜力。

关键词：光热转换界面加热水热法 ni3s2 Co3O4

ni3s2基等级微纳结构的合成及其电催化水分解性能研究

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Ni3S2基等级微纳结构的合成及其电催化水分解性能研究

作者：崔柏桦天津大学

学位级别：硕士

通过电解水制备氢气来缓解能源与环境方面的压力是一种具有较好前景的方式。开发高活性、高稳定性且价格低廉的水分解催化剂是实现大规模生产高纯度氢气的关键。采用合理的设计从宏观形貌、组成到微观电子结构对过渡金属纳米材料进行调... 详细信息

通过电解水制备氢气来缓解能源与环境方面的压力是一种具有较好前景的方式。开发高活性、高稳定性且价格低廉的水分解催化剂是实现大规模生产高纯度氢气的关键。采用合理的设计从宏观形貌、组成到微观电子结构对过渡金属纳米材料进行调控实现性能的改善已经初见成效。本论文从具有良好导电性的nis出发,利用多种策略在三维(3D)导电泡沫镍基底(ni foam,NF)上生长出不同组成和结构的nis基等级结构纳米阵列,并研究了他们的电催化析氢反应(HER)或析氧反应(OER)的性能,具体研究内容如下:1.采用两步水热法实现在泡沫镍上生长Mo掺杂的nis中空阵列(Mo/nis-NF)。通过循环伏安扫描实现电化学原位氧化得到nis@niOOH-NF中空阵列。该材料在电化学测试中表现出良好的析氧反应活性和稳定性,其活性主要来源于组成和结构两方面的贡献:泡沫镍和硫化镍的存在使材料具有良好的导电性,电子能够迅速转移至催化位点参与反应;开放的nis@niOOH阵列结构拥有巨大的表面积,增加了活性位点数目和电极-电解液的接触几率,提高了催化反应的速率。2.以Mo/nis-NF为前驱物,经煅烧还原获得寡层Mos包覆高结晶度nis的nis@Mos核壳等级结构。该结构中nis@Mos异质界面的形成促进了析氢反应中水分子裂解产生吸附氢原子的过程,提高了析氢反应的速率,等级结构在三维基底上的直接生长赋予材料良好的结构稳定性和表面浸润性。本征催化活性的改善与等级结构的存在是协同催化高效析氢反应的重要原因。

关键词： ni3s2 等级结构电催化水分解

ni3s2硫空位的调控及其析氧电催化性能的研究

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Ni3S2硫空位的调控及其析氧电催化性能的研究

作者：徐小兵华南理工大学

学位级别：硕士

近年来,过渡金属硫化物由于具有丰富的物相结构、良好的析氧稳定性及低的成本等优点,被认为是有望代替贵金属及其氧化物(RuO、IrO)的析氧催化剂。其中nis具有高的导电性、低的成本、优良的催化活性等优点,使之成为析氧催化剂研究的热门... 详细信息

近年来,过渡金属硫化物由于具有丰富的物相结构、良好的析氧稳定性及低的成本等优点,被认为是有望代替贵金属及其氧化物(RuO、IrO)的析氧催化剂。其中nis具有高的导电性、低的成本、优良的催化活性等优点,使之成为析氧催化剂研究的热门材料。为进一步提高nis析氧催化性能,本论文提出一种通过对前驱体退火引入空位来调控nis硫空位的方法。首先在镍基体上进行阳极氧化得到前驱体膜层,然后对膜层进行不同退火工艺的处理,调控膜层中的氧空位浓度。最后再进行水热硫化处理,最终得到具有硫空位的nis析氧电催化材料。本课题首先研究了退火中不同温度和气氛对前驱体膜层氧空位浓度的影响,并制定出了合适的工艺参数:在空气中350℃退火1h。其中不同气氛退火中会影响膜层中氧空位的浓度,空气中退火后膜层中氧空位占比为53%,而在氧气中退火后膜层中氧空位占比为28.6%。随后对前驱体经不同气氛退火的样品再进行水热硫化处理,通过XPs、EPR表征分析,前驱体经不同气氛退火后再硫化得到的nis析氧电催化材料具有硫空位,表明前驱体中的氧空位在硫化过程中以硫空位的形式在nis中保留下来。硫空位的引入会降低水分子或中间反应物(OH、O、OOH)在电催化剂表面上的吸附或脱附时所需克服的能垒,因此会加快催化反应动力学。其次对不同硫化处理工艺得到的样品进行析氧电催化性能对比分析,结果表明,前驱体经空气退火后再进行硫化得到的nis样品,其析氧催化活性较高。在10mA/cm电流密度下的析氧过电位为293mV。在300m V析氧过电位下的电流密度为12.1mA/cm。最后将这种通过前驱体退火来引入空位的策略推广到钴基硫化物的硫空位调控中。析氧测试结果表明,在钴基前驱体经空气中退火后进行硫化得到的样品,其析氧催化活性较好,表明这种通过不同气氛退火来引入空位的策略具有可推广性,因此本课题的研究有助于进一步推动过渡金属硫化物催化剂的发展和应用。

关键词：电催化退火水热硫空位 ni3s2

一步水热法制备ni3s2纳米空心球及其在超级电容器中的应用

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上海大学学报（自然科学版） 2020年第1期26卷 123-131页

作者：蒋晓濛胡亦杨林成辉程伶俐皮宗新焦正上海大学环境与化学工程学院上海200444 合肥师范学院化学与化学工程学院合肥230601

将四水合醋酸镍和L-半胱氨酸分别作为镍源和硫源,采用一步水热法成功制备出了ni3s2纳米空心球材料.分别利用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜以及透射电子显微镜等仪器分析材料的形貌、组分和物相结构.结果表明:制备出的... 详细信息

将四水合醋酸镍和L-半胱氨酸分别作为镍源和硫源,采用一步水热法成功制备出了ni3s2纳米空心球材料.分别利用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜以及透射电子显微镜等仪器分析材料的形貌、组分和物相结构.结果表明:制备出的ni3s2为尺寸均一的空心球,直径约300 nm,且具有良好的分散性.将制备出的ni3s2压在泡沫镍上制成电极,研究其超级电容器的性能,结果显示:ni3s2纳米空心球具有优良的倍率性能和循环性能,这归因于材料优异的稳定性和特定的空心球状结构,不仅为电极反应提供了丰富的活性位点,还有效缩短了电子以及离子的扩散路径.

关键词：一步水热法 ni3s2 赝电容超级电容器

石墨烯-ni3s2及Co2+掺杂石墨烯基多孔聚合物复合材料的制备及其在超级电容器中的应用

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石墨烯-Ni3S2及Co2+掺杂石墨烯基多孔聚合物复合材料的制备及其在...

作者：刘凡上海应用技术大学

学位级别：硕士

作为一种被广泛研究的新型多功能材料,石墨烯被已经被应用于电化学传感器、场效应晶体管、能量存储和转换由于它独特的性能如高比表面积、高导电性、低成本、高稳定性和优异的机械性能。目前,石墨烯在超级电容器中的研究越来越广泛。多... 详细信息

作为一种被广泛研究的新型多功能材料,石墨烯被已经被应用于电化学传感器、场效应晶体管、能量存储和转换由于它独特的性能如高比表面积、高导电性、低成本、高稳定性和优异的机械性能。目前,石墨烯在超级电容器中的研究越来越广泛。多孔石墨烯材料能够更有利于电解液的浸润,有韧性的多孔三维骨架结构在充放电过程中有利于电荷的传输和储存,同时也能够使材料在充放电过程中表现出更好地稳定性能。目前所用的石墨烯大多是由氧化石墨烯经过还原制备,在还原过程中,由于氧化石墨烯片层之间很大的静电作用力、氢键和π-π键等作用,石墨烯片层容易发生团聚,大大的降低了石墨烯的比表面积,这将阻碍电解液的浸润和电子的传输。通过在石墨烯表面负载其他材料制备出石墨烯基复合材料能能大大削弱石墨烯间的相互作用力,有助于形成多孔结构。本文主要采用两种策略：(1)ni3s2具有很高的理论比容量,然而在制备过程中容易发生团聚。单纯ni3s2材料导电性很低,不利于电荷传输,从而降低其超级电容器性能。我们采用水热和热处理的方法,将ni3s2均匀地负载在石墨烯表面,制备出了三维多孔的rGO-ni3s2复合材料。同时,在聚合物F127的促进下,ni3s2自组装成了特殊的花状结构。制得的复合材料具有很高的比电容量和充放电稳定性性能。(2)通过对氧化石墨烯表面进行修饰,我们在石墨烯表面成功聚合上了聚乙烯苄氯,然后通过亲核取代反应将络合了钴离子的5,10,15,20-四(4-吡啶基)卟啉连接在了聚乙烯苄氯上,制备出了含氮的掺杂Co2+的2D高交联配位复合材料,表现出良好的超级电容器性能。

关键词：石墨烯 ni3s2 配化化合物自组技超级电容器