一个青幼灵感的双胞胎Mo2C/Ni复合物带有导电纤维网络作为先进的离子交换膜电解剂的强大的双功能催化剂
Zhongmin Wan1,2, Linqing Wang1,2, Yuheng Zhou1,2
1College of Mechanical Engineering, Hunan Institute of Science and Technology, Yueyang, 414006, China. xzhkong@hotmail.com.
Nanoscale
|March 5, 2024
概括
这项研究引入了一种新型的双功能催化剂 (Mo2C/NCNTs@Ni),其灵感来源于子,用于离子交换膜水电解 (AEMWE). 这种先进的催化剂提高了绿色的生产效率和耐用性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 绿色化学 绿色化学
背景情况:
- 离子交换膜水电解 (AEMWE) 是绿色生产的一个有前途的技术.
- 目前的AEMWE性能受到缓慢的反应动力学和催化剂中较差的离子/电子运输的限制.
研究的目的:
- 为AEMWE开发一种新的,高效的双功能电催化剂.
- 改进AEMWE中的催化剂的动力学和运输特性.
主要方法:
- 合成与Ni结合的Mo2C纳米颗粒,嵌入在N-doped多孔碳纳米纤维网络 (Mo2C/NCNTs@Ni) 中,使用化学交联电和碳化.
- 催化剂的结构和电化学性能对演化反应 (HER) 和氧演化反应 (OER) 的表征.
主要成果:
- Mo2C/NCNTs@Ni催化剂表现出极好的双功能活性,在10 mA cm−2.2时,HER的超电位为155 mV,OER的超电位为320 mV.
- 催化剂在连续运行50个小时的过程中表现出卓越的长期耐用性.
- 一个使用Mo2C/NCNTs@Ni的AEMWE电解器在1.99V时实现了82.5mA cm-2的电流密度.
结论:
- 灵感来自青蛋的生物体结构促进了快速的离子/电子运输,并增强了催化活性.
- Mo2C/NCNTs@Ni显示出作为一种先进的双功能电催化剂的巨大潜力,可通过AEMWE实现高效和持久的工业绿色生产.


