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界面工程和杂金属掺杂Mo-NiS/Ni(OH)2的整体水分裂( Interface engineering and heterometal doping Mo-NiS/Ni(OH)2 for overall water splitting )
Hua Zhang Baojuan Xi Yu Gu Weihua Chen Shenglin Xiong
开发经济高效的双功能电催化剂对于析氢反应(HER)和析氧反应(OER)的应用至关重要。通过合理的电子结构调整和增加活性中心，可以优化电催化剂的催化活性。本文采用溶剂热法和原位生长法设计并制备了Mo掺杂的硫化镍/氢氧化物异质结构(Mo-NiS/Ni(OH)2)作为多位水裂解催化剂。通过对异质结的理论计算，证明了异质结的掺杂和界面相互作用改善了异质结的电子导电性，促进了异质结界面的电荷转移动力学。Mo-NiS/Ni(OH)2电催化剂具有较高的析水性能和在碱性电解质中的耐久性。在10mA·cm2下,OER和HER的过电位分别为186和74 mV。重要的是，在连续工作50小时后，HER和OER的电流密度都表现出可忽略不计的退化。结果表明,Mo-NiS/Ni(OH)2对水的分解有较好的催化性能,在电池电压为1.5V时的电流密度为10mA·cm2,优于Pt/C-IrO2电偶(1.53V)。这一结果表明过渡金属掺杂和非均相界面工程是常规催化剂设计的有用手段。
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