在碱性溶液中实现双功能氢电催化（氢氧化反应（HOR）和析氢反应（HER））具有重要意义，但充满挑战性。目前，在所有有效的电催化剂中，Ni基材料是用于碱性氢氧化的唯一非贵金属基电催化剂候选材料，然而其催化活性普遍较低。

有鉴于此，苏州大学李彦光教授报道了通过Ni与Mo的合金化可以显著提高其电催化性能。

文章要点

1）研究人员采用两步沉淀-还原法制备了Ni₄Mo合金纳米颗粒。首先，化学计量比的Ni(NO₃)₂和(NH₄)₆Mo₇O₂₄在乙二醇中与氨水反应共沉淀，得到了NiMoOH产物。然后，将NiMoOH在400 °C的10% H₂/Ar气氛中进行完全还原退火，进而得到了双金属合金（Ni₄Mo）。Ni₄Mo合金由5-10 nm的相互连接的纳米颗粒组成。研究人员采用用多种显微和光谱技术表征，证实了其金属间化合物特性。

2）电化学测试表明，Ni₄Mo合金纳米颗粒在η=50 mV时具有优异的表观HOR活性，J=2.2 mA cm^-2，优于Pt/C催化剂，接近于PtRu/C催化剂。此外，经过计算，在η=50 mV时的J_mk和J_m0分别为78.7 A g^-1和26.1 A g^-1，优于之前报道的所有NPM电催化剂。此外，Ni4Mo纳米粒子同样具有优异的碱性HER活性（J=10 mA cm^-2，在-42 mV，1 M KOH中)和稳定性。

3）密度泛函理论（DFT）计算表明，Ni与Mo的合金化显著削弱了其*H吸附，提高了*OH吸附，降低了水形成的反应势垒。

研究工作突出了Ni基合金在碱性中用于双功能氢电催化的巨大潜力和实用可行性。

参考文献

Miao Wang, et al, Alloying Nickel with Molybdenum Significantly Accelerates Alkaline Hydrogen Electrocatalysis, Angew. Chem. Int. Ed., 2020

DOI：10.1002/anie.202013047

https://doi.org/10.1002/anie.202013047