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Ir single atoms modified Ni(OH)2 nanosheets on hierarchical porous nickel foam for efficient oxygen evolution

Nano Research 2022年第12期15卷 10014-10020页

作者： Chunxu Jia Hao Qin Chao Zhen Huaze Zhu Yongqiang Yang Ali Han Lianzhou Wang Gang Liu Hui-Ming Cheng Shenyang National Laboratory for Materials Science Institute of Metal ResearchChinese Academy of SciencesShenyang110016China School of Materials Science and Engineering University of Science and Technology of ChinaShenyang110016China Nanomaterials Centre School of Chemical Engineering and Australian Institute for Bioengineering and NanotechnologyThe University of QueenslandQLD4072Australia Faculty of Materials Science and Engineering/Institute of Technology for Carbon Neutrality Shenzhen Institute of Advanced TechnologyChinese Academy of SciencesShenzhen518055China

Developing highly efficient oxygen evolution reaction(OER)catalysts for electrolytic water splitting is urgently desirable but remains a challenge due to sluggish kinetic process of water ***,we report a one-step electrodeposition strategy to prepare Ni(OH)2 modified with Ir single-atom catalysts(SACs)(Ir SACs/Ni(OH)2)on an electrically conductive substrate of three dimensional(3D)hierarchical porous nickel foam(HP-NF)as efficient OER *** HP-NF with abundant open pores can not only enable the full exposure of catalytically active sites but also facilitate the diffusion of electrolyte and release of gaseous oxygen *** optimal Ir SACs/Ni(OH)2@HP-NF exhibits a remarkable catalytic performance and outstanding stability for the OER activity in 1.0 M KOH alkaline media,delivering a low overpotential of~223 mV at a current density of 10 mA·cm-2 and a low Tafel plot of 58 mV·*** characterizations together with control electrochemical experiments demonstrated that the superior activity and robust stability of Ir SACs/Ni(OH)2@HP-NF for OER are originated from the highly distributed and exposed Ir SACs and 3D interconnected pores of HP-NF with high electric conductivity.

关键词： electrocatalysis single-atom catalysts hierarchical porous nickel oxygen evolution reaction

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