双相氮化物纳米带

类铂析氢活性

Mo₂N/Ni₀.₂Mo₀.₈N异质结氮化物催化剂，在碱性和模拟海水中兼具高活性和稳定性，性能媲美甚至超越商业Pt/C，且制备方法简单。

Wang, Xueling · 张旭明 · Yifan, Xu · Song, Hao · Xingrui, Min · Zihuan, Tang · 皮超然 · Li, Jianping · 高标 · 郑洋 · 彭祥 · Chu, Paul K. · 霍开富

Chemical Engineering Journal 2023

具体参数

过电位

{'zh': '26', 'en': '26'} mV

Tafel斜率

{'zh': '31', 'en': '31'} mV dec−1

技术优势

过电位低至26 mV

在10 mA cm⁻²下过电位仅为26 mV，达到Pt/C催化剂的水平，可显著降低电解水制氢的能耗。

Tafel斜率31 mV/dec

Tafel斜率31 mV dec⁻¹表明反应动力学快，析氢反应能垒低，有利于实际应用。

碱性海水中稳定性优异

在碱性电解液和模拟海水中均表现出优异的稳定性，且氮化过程中无金属Ni偏析和结构坍塌，保障了长期运行可靠性。

类铂活性来源明确

DFT计算和实验表明，Mo₂N/Ni₀.₂Mo₀.₈N界面具有强电子相互作用，优化了H吸附/脱附，形成中等强度键合的催化位点，加速HER动力学。

应用场景

• 电解水制氢：提供低成本非贵金属催化剂，降低绿氢生产成本。
• 海水电解制氢：在模拟海水中稳定高效，可直接用于海水电解制氢。
• 碱性析氢电催化：在碱性条件下活性媲美Pt/C，可替代贵金属催化剂。