Synergistic Effect between Metal-Nitrogen-Carbon Sheets and NiO Nanoparticles for Enhanced Electrochemical Water-Oxidation Performance

Angewandte Chemie - International Edition

Volumn 54, Issue 36, 2015, Pages 10530-10534

  Wang, Jun ^a,b   Li, Kai ^a   Zhong, Hai Xia ^a,b   Xu, Dan ^a   Wang, Zhong Li ^a   Jiang, Zheng ^c   Wu, Zhi Jian ^a   Zhang, Xin Bo ^a  

^a CHANGCHUN INSTITUTE OF APPLIED CHEMISTRY   (China)

^b UNIVERSITY OF CHINESE ACADEMY OF SCIENCES   (China)

^c SHANGHAI INSTITUTE OF APPLIED PHYSICS   (China)

Author keywords

electrocatalysis; metal nitrogen carbon sheets; nanoparticles; oxygen evolution reaction; synergistic effect

Indexed keywords

COST EFFECTIVENESS; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; ELECTROCATALYSIS; ELECTROCATALYSTS; ELECTROLYTIC REDUCTION; NANOPARTICLES; NITROGEN; OXYGEN; RENEWABLE ENERGY RESOURCES;

ELECTROCHEMICAL PERFORMANCE; NIO NANOPARTICLES; NITROGEN-CARBON; OXYGEN EVOLUTION; OXYGEN EVOLUTION REACTION; OXYGEN REDUCTION REACTION; RENEWABLE ENERGY TECHNOLOGIES; SYNERGISTIC EFFECT;

METAL NANOPARTICLES;

EID: 84940447034     PISSN: 14337851     EISSN: 15213773     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/anie.201504358     Document Type: Article

References (75)

1. J. Chow, R. J. Kopp, P. R. Portney, Science 2003, 302, 1528
2. N. S. Lewis, D. G. Nocera, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2006, 103, 15729
3. S. Guo, S. Zhang, S. Sun, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 8526
4. Angew. Chem. 2013, 125, 8686
5. M. Chhowalla, H. S. Shin, G. Eda, L. J. Li, K. P. Loh, H. Zhang, Nat. Chem. 2013, 5, 263
6. X. Ge, L. Chen, L. Zhang, Y. Wen, A. Hirata, M. Chen, Adv. Mater. 2014, 26, 3100
7. J. Lu, P. Zhang, A. Li, F. Su, T. Wang, Y. Liu, J. Gong, Chem. Commun. 2013, 49, 5817.
8. T. R. Cook, D. K. Dogutan, S. Y. Reece, Y. Surendranath, T. S. Teets, D. G. Nocera, Chem. Rev. 2010, 110, 6474
9. A. J. Bard, M. A. Fox, Acc. Chem. Res. 1995, 28, 141
10. M. Grätzel, Nature 2001, 414, 338.
11. M. G. Walter, E. L. Warren, J. R. McKone, S. W. Boettcher, Q. Mi, E. A. Santori, N. S. Lewis, Chem. Rev. 2010, 110, 6446
12. R. Subbaraman, D. Tripkovic, D. Strmcnik, K. C. Chang, M. Uchimura, A. P. Paulikas, V. Stamenkovic, N. M. Markovic, Science 2011, 334, 1256
13. D. G. Nocera, Acc. Chem. Res. 2012, 45, 767
14. M. H. V. Huynh, T. J. Meyer, Chem. Rev. 2007, 107, 5004
15. S. Hammes-Schiffer, Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1881.
16. J. Suntivich, K. J. May, H. A. Gasteiger, J. B. Goodenough, Y. Shao-Horn, Science 2011, 334, 1383
17. Q. Yin, J. M. Tan, C. Besson, Y. V. Geletii, D. G. Musaev, A. E. Kuznetsov, Z. Luo, K. I. Hardcastle, C. L. Hill, Science 2010, 328, 342
18. F. Y. Song, Y. Ding, B. C. Ma, C. M. Wang, Q. Wang, X. Q. Du, S. Fu, J. Song, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 1170
19. S. Cobo, J. Heidkamp, P. A. Jacques, J. Fize, V. Fourmond, L. Guetaz, B. Jousselme, V. Ivanova, H. Dau, S. Palacin, M. Fontecave, V. Artero, Nat. Mater. 2012, 11, 802
20. M. W. Kanan, D. G. Nocera, Science 2008, 321, 1072.
21. S. Trasatti, Electrochim. Acta 1984, 29, 1503
22. S. Ardizzone, G. Fregonara, S. Trasatti, Electrochim. Acta 1990, 35, 263.
23. Y. Gorlin, T. F. Jaramillo, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 13612
24. T. L. Wee, B. D. Sherman, D. Gust, A. L. Moore, T. A. Moore, Y. Liu, J. C. Scaiano, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 16742
25. D. K. Bediako, B. Lassalle-Kaiser, Y. Surendranath, J. Yano, V. K. Yachandra, D. G. Nocera, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 6801
26. L. Trotochaud, J. K. Ranney, K. N. Williams, S. W. Boettcher, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 17253
27. B. S. Yeo, A. T. Bell, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 5587
28. A. Grimaud, K. J. May, C. E. Carlton, Y. L. Lee, M. Risch, W. T. Hong, J. Zhou, Y. Shao-Horn, Nat. Commun. 2013, 4, 2439
29. F. Jiao, H. Frei, Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 1841
30. Angew. Chem. 2009, 121, 1873
31. S. Chen, J. Duan, M. Jaroniec, S. Z. Qiao, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 13567
32. Angew. Chem. 2013, 125, 13812.
33. B. S. Yeo, A. T. Bell, J. Phys. Chem. C 2012, 116, 8394
34. R. Subbaraman, D. Tripkovic, K. C. Chang, D. Strmcnik, A. P. Paulikas, P. Hirunsit, M. Chan, J. Greeley, V. Stamenkovic, N. M. Markovic, Nat. Mater. 2012, 11, 550
35. B. V. Tilak, P. W. T. Lu, J. E. Colman, S. Srinivasan, Comprehensive Treatise of Electrochemistry, Springer, New York, 1981
36. K. Kinoshita, Electrochemical Oxygen Technology, Wiley-Interscience, New York, 1992
37. M. J. Kenney, M. Gong, Y. G. Li, J. Z. Wu, J. Feng, M. Lanza, H. J. Dai, Science 2013, 342, 836
38. R. D. Smith, M. S. Prevot, R. D. Fagan, Z. Zhang, P. A. Sedach, M. K. Siu, S. Trudel, C. P. Berlinguette, Science 2013, 340, 60.
39. Y. Xia, Y. Xiong, B. Lim, S. E. Skrabalak, Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 60
40. Angew. Chem. 2009, 121, 62
41. B. T. Qiao, A. Q. Wang, X. F. Yang, L. F. Allard, Z. Jiang, Y. T. Cui, J. Y. Liu, J. Li, T. Zhang, Nat. Chem. 2011, 3, 634
42. J. M. Yan, X. B. Zhang, S. Han, H. Shioyama, Q. Xu, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 2287
43. Angew. Chem. 2008, 120, 2319
44. P. Huang, J. Lin, W. W. Li, P. F. Rong, Z. Wang, S. J. Wang, X. P. Wang, X. L. Sun, M. Aronova, G. Niu, R. D. Leapman, Z. H. Nie, X. Y. Chen, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 13958
45. Angew. Chem. 2013, 125, 14208
46. S. Sun, G. Zhang, D. Geng, Y. Chen, R. Li, M. Cai, X. Sun, Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 422
47. Angew. Chem. 2011, 123, 442.
48. Y. Liang, Y. Li, H. Wang, H. Dai, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 2013
49. S. Guo, S. Zhang, L. Wu, S. Sun, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 11770
50. Angew. Chem. 2012, 124, 11940
51. C. Zhang, F. Liu, Y. Zhai, H. Ariga, N. Yi, Y. Liu, K. Asakura, M. Flytzani-Stephanopoulos, H. He, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 9628
52. Angew. Chem. 2012, 124, 9766
53. X. Liu, M. H. Liu, Y. C. Luo, C. Y. Mou, S. D. Lin, H. Cheng, J. M. Chen, J. F. Lee, T. S. Lin, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 10251.
54. M. Gong, Y. Li, H. Wang, Y. Liang, J. Z. Wu, J. Zhou, J. Wang, T. Regier, F. Wei, H. Dai, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 8452
55. M. R. Gao, Y. F. Xu, J. Jiang, Y. R. Zheng, S. H. Yu, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 2930
56. Y. Liang, Y. Li, H. Wang, J. Zhou, J. Wang, T. Regier, H. Dai, Nat. Mater. 2011, 10, 780
57. Y. Gorlin, C. J. Chung, J. D. Benck, D. Nordlund, L. Seitz, T. C. Weng, D. Sokaras, B. M. Clemens, T. F. Jaramillo, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 4920.
58. R. Bashyam, P. Zelenay, Nature 2006, 443, 63
59. G. Wu, K. L. More, C. M. Johnston, P. Zelenay, Science 2011, 332, 443
60. M. Lefevre, E. Proietti, F. Jaouen, J. P. Dodelet, Science 2009, 324, 71.
61. N. Ramaswamy, U. Tylus, Q. Jia, S. Mukerjee, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 15443
62. U. Tylus, Q. Jia, K. Strickland, N. Ramaswamy, A. Serov, P. Atanassov, S. Mukerjee, J. Phys. Chem. C 2014, 118, 8999.
63. H. Lee, S. M. Dellatore, W. M. Miller, P. B. Messersmith, Science 2007, 318, 426
64. Y. Liu, K. Ai, L. Lu, Chem. Rev. 2014, 114, 5057.
65. S. Pintado, S. Goberna-Ferron, E. C. Escudero-Adan, J. R. Galan-Mascaros, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 13270.
66. Y. Surendranath, M. W. Kanan, D. G. Nocera, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 16501
67. M. Dincə, Y. Surendranath, D. G. Nocera, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2010, 107, 10337
68. Z. Chen, A. R. Rathmell, S. Ye, A. R. Wilson, B. J. Wiley, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 13708
69. Angew. Chem. 2013, 125, 13953
70. C. C. McCrory, S. Jung, J. C. Peters, T. F. Jaramillo, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 16977
71. X. Zou, A. Goswami, T. Asefa, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 17242
72. Y. Zhao, R. Nakamura, K. Kamiya, S. Nakanishi, K. Hashimoto, Nat. Commun. 2013, 4, 2390.
73. M. A. Peck, M. A. Langell, Chem. Mater. 2012, 24, 4483
74. M. C. Biesinger, B. P. Payne, L. W. M. Lau, A. Gerson, R. S. C. Smart, Surf. Interface Anal. 2009, 41, 324.
75. M. L. Fdez-Gubieda, A. Muela, J. Alonso, A. García-Prieto, L. Olivi, R. Fernández-Pacheco, J. M. Barandiarán, ACS Nano 2013, 7, 3297.