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复旦Adv. Sci.：a-MoWSx/N-RGO在大电流下实现高效HER

时间：2022-08-09 来源： 浏览：

复旦Adv. Sci.：a-MoWSx/N-RGO在大电流下实现高效HER

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在高电流密度下，缺乏高效、耐用且低成本的电催化剂用于析氢反应（HER），对规模化实施可再生能源制氢提出了重大挑战。基于此， 复旦大学张树宇副研究员和 区琼荣教授等人 报道了通过等离子体处理合成了无定形硫化钼钨/氮掺杂还原氧化石墨烯纳米复合材料（a-MoWS x /N-RGO），用作高性能HER催化剂。
通过调整等离子体处理时间和化学成分，获得了最佳的a-MoWS x /N-RGO催化剂，其在1000 mA cm -2 的电流密度下表现出348 mV的低过电位，在此电流密度下工作24 h后催化性能几乎没有衰减，其性能优于商业铂/碳（Pt/C）和先前报道的杂原子掺杂MoS 2 基催化剂。
基于密度泛函理论（DFT）计算，发现在合理的W掺杂水平下，催化活性位点（2S 2- ）在高电流密度下表现出优异的催化性能，因为额外的电子优先填充在2S 2- 处。钨的引入往往会降低电子结构能量，导致接近于零的正值。
然而，过多的钨引入会导致结构损坏和在高电流密度下更差的HER性能。该工作为使用地球含量的元素在工业级电流下合理设计用于HER的高性能催化剂提供了一条途径。
Boosting Hydrogen Evolution Reaction Activity of Amorphous Molybdenum Sulfide Under High Currents Via Preferential Electron Filling Induced by Tungsten Doping. Adv. Sci., 2022 , DOI: 10.1002/advs.202202445.
https://doi.org/10.1002/advs.202202445.
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