钇掺杂MoS₂

过电位仅187 mV

通过钇掺杂同时优化电极/催化剂界面的电荷注入和催化剂/电解液界面的氢结合，在单层MoS₂上实现高效析氢反应。

Lan, Luo · Huang, Hao · 徐陶 · Jiang, Junjie · 王翊加 · Yang, Quanlong · Ouyang, Fangping · 傅俊伟

Advanced Materials 2026

具体参数

析氢过电位

187 mV

肖特基势垒

0.23 eV

桥式氢中间体结合能

0.36 eV

技术优势

界面注入更高效

钇掺杂使MoS₂的导带底降低，肖特基势垒从0.47 eV降至0.23 eV，电子从电极注入催化剂的阻力大幅减小。

过电位低于近期水平

得益于能带排列和氢结合的协同优化，Y-MoS₂在10 mA cm⁻²电流密度下过电位仅为187 mV，与近期二维MoS₂基电催化剂相当。

应用场景

• 析氢电催化剂：直接用于析氢反应，降低过电位从而提高制氢效率。
• 电解水制氢：作为电解水制氢的阴极催化剂，加速氢气生成。
• 催化材料：提供一种通过掺杂优化催化性能的材料设计策略。