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李玉良院士/何峰/薛玉瑞AFM：MnCo2O4/GDY的1D納米線異質結電催化劑用于高效的整體水分解

合理設計和合成非貴金屬基電催化劑用于集成電解槽中的高效整體水分解（OWS）對于氫能的發展具有重要意義。

基于此，中國科學院化學研究所李玉良院士和何峰副研究員、山東大學薛玉瑞教授（共同通訊作者）等人報道了一種通過使用原位組裝和耦合策略，在三維（3D）碳布表面上合成了具有納米線結構的異質MnCo₂O₄/石墨炔陣列（NW-MnCo₂O₄/GDY）。

1D納米線陣列材料具有高比表面積和高長徑比的獨特優勢，有可能用于電催化領域開發高性能催化劑。通過在MnCo₂O₄納米線表面（NW-MnCo₂O₄/GDY）原位生長GDY層來可控生長具有核-殼納米線異質結構的3D MnCo₂O₄/GDY電催化劑，其充分利用了GDY作為碳材料的獨特特性。

通過實驗結果表明，GDY和MnCo₂O₄之間特殊的核/殼-納米線結構和協同相互作用可以極大提高電導率，促進質量/離子傳輸和氣體排放，暴露更多的活性位點，從而提高催化效率和穩定性。

此外，該催化劑還具有整體水分解（OWS）電催化劑的活性和長期穩定性。由NW-MnCo₂O₄/GDY組裝的堿性水電解槽表現出高性能，僅需1.47和1.60 V即可分別達到10和100 mA cm^-2的電流密度，甚至優于之前報道的電催化劑。

因此，NW-MnCo₂O₄/GDY能夠在1.0 M KOH條件下直接用作OER和HER以及OWS的有效電催化劑。本研究為新型高效OWS電解槽的合成提供了新的思路。

1D Nanowire Heterojunction Electrocatalysts of MnCo₂O₄/GDY for Efficient Overall Water Splitting. Adv. Funct. Mater., 2021, DOI: 10.1002/adfm.202107179.

https://doi.org/10.1002/adfm.202107179.

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