開發具有成本效益的雙功能水分解電催化劑對于清潔能源應用具有重要意義。中國石油大學李永峰團隊報道了一種P摻雜的Ni-Mo雙金屬氣凝膠(Ni-Mo-P)電催化劑,該催化劑具有優異的HER和OER性能,能夠高效全分解水。
作者通過使用NaBH4誘導凝膠作用來合成Ni-Mo雙金屬氣凝膠(Ni-Mo-P),隨后將其與NaH2PO4一起進行退火處理,最終得到P摻雜的Ni-Mo雙金屬氣凝膠(Ni-Mo-P)。所制得的電催化劑具有3D多孔的氣凝膠結構并且調控了P和Mo的電子結構。
3D導電金屬氣凝膠結構為電催化劑提供了高ECSA、快速電子傳輸和豐富的活性位點。P摻雜誘導了金屬中心周圍電子結構的重新分布,從而優化了H*與Ni-Mo-P活性位點之間的鍵強度,并降低了水解離的能壘。
Mo的合金化和P摻雜調節了Ni的d帶態密度,優化了H*和Ni-Mo-P的鍵強度,有利于中間體的吸附并降低了水分解的能壘,在1.46 V就能產生10 mA cm-2的電流密度來高效全分解水。
Phosphorus doped nickel-molybdenum aerogel for efficient overall water splitting. Applied Catalysis B: Environmental, 2021.?DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120494
https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2021.120494
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