研究目的
开发高效、低成本且地球储量丰富的整体水分解电催化剂。
研究成果
Ni-Mo-S@CC(1:3)电极比其他电极具有更好的催化活性,在10 mA cm?2电流密度下析氢(HER)和析氧(OER)的过电位分别仅为168 mV和320 mV。在全解水反应中,该电极在10 mA cm?2下仅需1.66 V的低电压且表现出优异的稳定性。密度泛函理论计算表明,镍掺杂二硫化钼能优化氢/氧中间体的化学吸附强度,从能量学角度促进电催化析氢和析氧反应。
研究不足
层状结构MoS2的电催化活性增强仍然有限,且对析氧反应(OER)表现出较差的活性。单阳离子掺杂电催化剂中各元素间的电子相互作用常被忽视。
1:实验设计与方法选择:
采用一步水热法合成生长于碳布上的镍掺杂二硫化钼复合催化剂。
2:样品选择与数据来源:
以碳布为基底,镍钼比例(1:
3:
4:
1)制备Ni-Mo-S@CC样品。
5:实验设备与材料清单:
通过SEM、TEM、HRTEM表征形貌与微观结构;利用XRD、拉曼光谱、XPS验证化学组成与价态。
6:实验流程与操作步骤:
水热合成、材料表征及在1.0 M KOH电解液中的电化学性能测试。
7:0 M KOH电解液中的电化学性能测试。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:采用线性扫描伏安法(LSV)评估析氧反应(OER)与析氢反应(HER)性能,通过塔菲尔斜率分析反应动力学,利用电化学阻抗谱(EIS)测定电荷转移电阻。
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carbon cloth
Substrate for growing Ni-doped MoS2 hybrid catalysts
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SEM
Morphology and micro-structure characterization
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TEM
Morphology and micro-structure characterization
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HRTEM
High-resolution imaging for micro-structure characterization
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XRD
Chemical constitute verification
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Raman spectra
Chemical constitute verification
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XPS
Chemical valences and surface states verification
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