复旦AFM：可在5 A cm-2下反应，Ni-Mo-B双功能电极用于大电流密度分解水

筛选和开发高效电极是大规模电解水产氢的关键。实用的工业电极应满足高活性、结构稳定性和大电流密度下快速气泡释放的几个标准。

因此，复旦大学沈剑锋、郭艳辉和叶明新等通过简单的化学镀-煅烧策略开发和制造了一种能够满足大电流密度水电解要求的新型单片 3D中空泡沫电极(3D Ni-Mo-B HF)。

研究人员通过活化-化学镀-煅烧步骤制备出3D Ni-Mo-B HF。在1.0 M KOH溶液中，在电流密度为50 mA cm^-2时，3D Ni-Mo-B HF上HER过电位和OER过电位分别为68 mV和293 mV。

此外，3D Ni-Mo-B HF的Tafel斜率(58 mV dec^-1)也小于Pt-C/NF(111.8 mV dec^-1)和Ni-Mo-B/MS(70.6 mV dec^-1)。

3D Ni-Mo-B HF具有ECSA大、电导率高、机械强度高、气体传质阻力低等明显优点。Ni-Mo-B HF||Ni-Mo-B HF系统还具有优异的稳定性，可以在1.8 V的电池电压下保持约450 mA cm^-2的电流密度超过300小时，并且可以在5 A cm^-2的大电流密度下进行反应。

这有利于直接耦合太阳能、风能、潮汐能等输出电压不稳定的电解制氢方法。这种整体式3D泡沫催化剂对于开发用于工业水电解的实用催化电极以及用于各种应用的其他催化剂具有巨大的潜力。

Monolithic Ni-Mo-B Bifunctional Electrode for Large Current Water Splitting. Advanced Functional Materials , 2021. DOI: 10.1002/adfm.202107308

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