活性和稳定的电催化剂对于碱性水电解制氢至关重要。然而,精确控制电催化剂和反应中间体(H2O*、H*和*OH)之间的相互作用仍然具有挑战性。
在这里,华中科技大学Mingkui Wang,Yan Shen,新南威尔士大学Chuan Zhao展示了一种钇掺杂的NiMo-MoO2异质电催化剂,它可以有效促进水解离并加速碱性电解质中的中间体吸附/解吸动力学。
文章要点
1)将钇引入NiMo/MoO2异质结构会引起晶格膨胀并优化NiMo合金组分的d带中心,从而增强水解离和H*解吸。钇掺杂还会增加MoO2-x中氧空位的浓度,从而加速电荷动力学和*OH中间体从活性位点的快速疏散。
2)因此,Y-NiMo/MoO2-x异质结构表现出卓越的性能,在碱性水和海水中仅需189和220 mV的过电位即可达到2.0 A cm-2的电流密度。这项研究提供了一种调节异质结构催化剂的策略,以实现可扩展、经济可行的低质量水制氢。
参考文献
Liu, S., Zhang, Z., Dastafkan, K. et al. Yttrium-doped NiMo-MoO2 heterostructure electrocatalysts for hydrogen production from alkaline seawater. Nat Commun 16, 773 (2025).
DOI:10.1038/s41467-025-55856-4
https://doi.org/10.1038/s41467-025-55856-4