高效Mo-Ni5P4双功能电催化剂的制备及其电解水性能研究

摘要：

电催化制氢通过析氢反应(HER)和析氧反应(OER)同时产生氢气(H2)和氧气(O2),是一种高效且环境友好的产氢方式.但现阶段商业化的高效催化剂价格昂贵且储量较少,限制了电解水技术的大规模应用.因此,开发低成本、高稳定和环境友好的高效电催化剂,特别是基于非贵金属材料的磷化物电催化剂,成为近期研究热点.本研究通过水热和相对较低的磷化温度成功制备出了具有镂空纳米花结构的Mo掺杂Ni5 P4催化剂.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对Mo-Ni5 P4催化剂进行了表征,并研究了Mo-Ni5 P4材料的电化学性能.研究发现,所合成的催化剂凭借掺杂对电子结构的改变,以及多孔纳米片的大表面积优势,提高了HER水解离步骤的速率.在碱性电解液中,Mo负载下的Ni5 P4仅需116 mV的析氢过电位就可实现10 mA·cm-2 的电流密度,同时析氧过电位只需255 mV.在双电极配置中仅需1.608 V的电池电压,持续测试27h后,催化剂仍显示出良好的稳定性.

关键词：Ni5P4、Mo、掺杂、电催化析氢、电催化析氧、电催化全解水

所属期刊栏目：52

分类号：O643;TM912(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家自然科学基金;海南省自然科学基金项目

在线出版日期：2023-09-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1691-1697