施剑林/陈立松ACS Appl. Mater. Interfaces: NiMo纳米颗粒锚定在N掺杂碳棒上用于碱性介质中高效氢电氧化

雨辰

2021-03-28

阴离子交换膜燃料电池(AEMFCs)是一种很有前途的高效清洁能源器件。然而，它们的大规模应用存在成本高和/或活性差的问题，尤其是在阳极上。

有鉴于此，华东师范大学施剑林院士和陈立松等人，采用简单的煅烧法合成了一种原位锚定在N掺杂碳棒上的NiMo纳米粒子(≈50 nm)电催化剂（NMNC）。

本文要点

1）煅烧过程中形成的N掺杂碳棒为NiMo纳米颗粒提供了大量的负载位点，从而极大地促进了催化剂和反应物之间的电子快速转移。

2）所制备的NMNC催化剂具有特别高的氢氧化反应(HOR)活性（在0.10 V vs RHE时为3.23 mA cm^–2），在−0.10 ~ 0.50 V (vs RHE)内循环10000次时具有优异的稳定性，并且在0.1 M KOH电解质中具有极高的CO耐受性。

3）特别地，将Mo原子掺杂到电催化剂的Ni晶格中导致Ni晶格畸变和碳基体的石墨化度的良好调节，从而增强了还原性，加速了HOR反应动力学。这种易于合成的，具有增强的HOR活性的NMNC电催化剂有望用作AEMFC的有希望的阳极电催化剂。

参考文献：

Bingyan Xiong et al. NiMo Nanoparticles Anchored on N-Doped Carbon Rods for High-Efficiency Hydrogen Electrooxidation in Alkaline Media. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2021.

DOI: 10.1021/acsami.0c15994

https://doi.org/10.1021/acsami.0c15994