当前位置：
X-MOL 学术
›
Adv. Funct. Mater.
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Achieving Rich and Active Alkaline Hydrogen Evolution Heterostructures via Interface Engineering on 2D 1T‐MoS2 Quantum Sheets
Advanced Functional Materials ( IF 18.5 ) Pub Date : 2020-04-29 , DOI: 10.1002/adfm.202000551 Wenshu Chen 1, 2 , Jiajun Gu 1 , Yongping Du 3 , Fang Song 1 , Fanxing Bu 4 , Jinghan Li 1 , Yang Yuan 1 , Ruichun Luo 1 , Qinglei Liu 1 , Di Zhang 1
Advanced Functional Materials ( IF 18.5 ) Pub Date : 2020-04-29 , DOI: 10.1002/adfm.202000551 Wenshu Chen 1, 2 , Jiajun Gu 1 , Yongping Du 3 , Fang Song 1 , Fanxing Bu 4 , Jinghan Li 1 , Yang Yuan 1 , Ruichun Luo 1 , Qinglei Liu 1 , Di Zhang 1
Affiliation
|
Large‐scale production of hydrogen from water‐alkali electrolyzers is impeded by the sluggish kinetics of hydrogen evolution reaction (HER) electrocatalysts. The hybridization of an acid‐active HER catalyst with a cocatalyst at the nanoscale helps boost HER kinetics in alkaline media. Here, it is demonstrated that 1T–MoS2 nanosheet edges (instead of basal planes) decorated by metal hydroxides form highly active / heterostructures, which significantly enhance HER performance in alkaline media. Featured with rich / sites, the fabricated 1T–MoS2 QS/Ni(OH)2 hybrid (quantum sized 1T–MoS2 sheets decorated with Ni(OH)2 via interface engineering) only requires overpotentials of 57 and 112 mV to drive HER current densities of 10 and 100 mA cm−2, respectively, and has a low Tafel slope of 30 mV dec−1 in 1 m KOH. So far, this is the best performance for MoS2‐based electrocatalysts and the 1T–MoS2 QS/Ni(OH)2 hybrid is among the best‐performing non‐Pt alkaline HER electrocatalysts known. The HER process is durable for 100 h at current densities up to 500 mA cm−2. This work not only provides an active, cost‐effective, and robust alkaline HER electrocatalyst, but also demonstrates a design strategy for preparing high‐performance catalysts based on edge‐rich 2D quantum sheets for other catalytic reactions.
中文翻译：
通过界面工程在2D 1T-MoS2量子片上实现丰富而活跃的碱性氢析出异质结构
氢析出反应（HER）电催化剂的动力学缓慢会阻碍水碱电解器大规模生产氢。酸性活性HER催化剂与助催化剂的纳米级杂交有助于提高碱性介质中的HER动力学。在这里，证明了由金属氢氧化物修饰的1T–MoS 2纳米片边缘（而不是基面）形成了高活性/ 异质结构，可显着增强HER在碱性介质中的性能。特色丰富/ 在现场，制造的1T–MoS 2 QS / Ni（OH）2混合材料（通过界面工程用Ni（OH）2装饰的量子尺寸的1T–MoS 2薄板）仅需要57和112 mV的超电势即可驱动10的HER电流密度分别为100 mA cm -2和100 mA cm -2，并且在1 m KOH中具有30 mV dec -1的低Tafel斜率。到目前为止，这是基于MoS 2的电催化剂的最佳性能，而1T–MoS 2 QS / Ni（OH）2杂化剂是已知性能最佳的非Pt碱性HER电催化剂之一。HER过程在电流密度高达500 mA cm -2的情况下可持续100小时。这项工作不仅提供了一种活性，成本效益高且坚固的碱性HER电催化剂，而且还展示了一种设计策略，该策略可基于富含边缘的2D量子片制备高性能催化剂用于其他催化反应。
更新日期：2020-06-18
中文翻译：
通过界面工程在2D 1T-MoS2量子片上实现丰富而活跃的碱性氢析出异质结构
氢析出反应（HER）电催化剂的动力学缓慢会阻碍水碱电解器大规模生产氢。酸性活性HER催化剂与助催化剂的纳米级杂交有助于提高碱性介质中的HER动力学。在这里，证明了由金属氢氧化物修饰的1T–MoS 2纳米片边缘（而不是基面）形成了高活性/ 异质结构，可显着增强HER在碱性介质中的性能。特色丰富/ 在现场，制造的1T–MoS 2 QS / Ni（OH）2混合材料（通过界面工程用Ni（OH）2装饰的量子尺寸的1T–MoS 2薄板）仅需要57和112 mV的超电势即可驱动10的HER电流密度分别为100 mA cm -2和100 mA cm -2，并且在1 m KOH中具有30 mV dec -1的低Tafel斜率。到目前为止，这是基于MoS 2的电催化剂的最佳性能，而1T–MoS 2 QS / Ni（OH）2杂化剂是已知性能最佳的非Pt碱性HER电催化剂之一。HER过程在电流密度高达500 mA cm -2的情况下可持续100小时。这项工作不仅提供了一种活性，成本效益高且坚固的碱性HER电催化剂，而且还展示了一种设计策略，该策略可基于富含边缘的2D量子片制备高性能催化剂用于其他催化反应。
京公网安备 11010802027423号