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上海電力劉永生/周桃Nano Energy：銀耳狀MoS2-AB/NF顆粒用于穩(wěn)定全水解

電解水分解制氫技術(shù)是一種很有前景的可再生能源利用方法。因此，開發(fā)低成本、高活性的雙功能電極材料至關(guān)重要。

近日，上海電力大學劉永生、周桃等通過一步溶劑熱反應(yīng)在泡沫鎳基材上制備銀耳狀MoS₂-乙炔黑顆粒(MoS₂-AB/NF)，該催化劑在堿性介質(zhì)中的過水電解中表現(xiàn)出優(yōu)異的電催化性能。

優(yōu)化后的MoS₂-AB (75)/NF對水分解顯示出出色的電催化性能。在1.0 M KOH溶液中，電流密度為10 mA cm^-2時，MoS₂-AB (75)/NF上的HER過電位和OER過電位分別為77 mV和248 mV，Tafel斜率分別為97.8 mV dec^-1和72.8 mV dec^-1。

另外，該電催化劑在1.0 M KOH溶液中還具有優(yōu)異的穩(wěn)定性。MoS₂-AB (75)/NF在10 mA cm^-2的電流密度下連續(xù)運行15個小時，不論是HER還是OER，性能基本不變。

使用MoS₂-AB(75)/NF催化劑在1 M KOH中作為陽極和陰極電極組裝雙電極水分解電解槽，在沒有iR補償?shù)臈l件下，僅需要1.51 V的小電池電壓就能產(chǎn)生10 mA cm^-2的電流密度。

此外，該電解槽在12小時內(nèi)保持非常穩(wěn)定的電流密度，表明MoS₂-AB(75)/NF電催化劑在整個水分解過程中具有出色的長期耐久性。這項工作可能為設(shè)計自支撐雙功能電催化劑以實現(xiàn)高效的整體水分解反應(yīng)提供新思路。

Self-Supported Tremella-Like MoS₂-AB Particles on Nickel Foam as Bifunctional Electrocatalysts for Overall Water Splitting. Nano Energy, 2021. DOI: 10.1016/j.nanoen.2021.106707

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