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镍钼双金属基三维核壳构架:高效的全分解水双功能电催化剂

2017-12-28 来源:互联网

    近日,大连理工大学精细化工国家重点实验室的孙立成教授、侯军刚教授(共同通讯作者)报道了一种高效稳定的镍钼基电催化剂。通过氢化与碳化处理方式构筑了由超薄碳层、镍钼金属合金和镍钼氧化物纳米线组成的核壳结构集成阵列(NC/NiMo/NiMoOx)进行高效的全分解水反应。该复合氧化物纳米线核壳阵列结合了碳层和金属合金的优异导电性以及氧化物良好的析氧性能使得在其1M KOH溶液中均表现出了优异的电催化析氢和析氧性能,仅需要29mV过电势便能够达到10mA cm-2的析氢电流以及284mV过电势达到10mA cm-2的析氧电流。更重要的是,将这种复合体阵列电极分别作为阴极和阳极进行全分解水反应时,仅需1.57V的电压便能够达到10 mA cm-2的电流密度并能在高电流密度下稳定工作20小时以上。其电催化性能和稳定性均远优于Pt/C-IrO2组成的贵金属全分解水电极体系。这种核壳阵列的优异性能归因于(1):金属合金和缺陷态氧化物的协同作用使得其具有优良导电性和丰富的活性位点。(2):由超薄碳层和金属合金与氧化物纳米线阵列耦合所组成的3D一体结构极大地促进了电荷传输从而推进了高效的析氢和析氧反应。

   详情:http://www.materialsviewschina.com/2017/12/27403/
             http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.201702018/abstract