磷化钼:新型高效析氢电催化剂

AM氢气是一种丰富、可再生的清洁燃料,电解水是大规模产氢最为简单的方法,但需要高效的析氢电催化剂。Pt是目前最好的析氢催化剂,但价格昂贵,无法大规模使用推广;基于质子交换膜技术的水电解单元需要在强酸环境下工作,因此,开发价格低廉、性能优越且能在酸性环境稳定工作的新型析氢催化剂具有十分重要意义。中国科学院长春应用化学研究所孙旭平研究员课题组在这方面开展了大量研究工作,并首次通过高温氢还原法制备了由纳米颗粒相互交联组成网状结构的磷化钼析氢电催化剂

他们采用在高温条件下对钼酸铵、磷酸氢二铵和柠檬酸的前驱物进行氢还原进而得到由纳米颗粒紧密相连组成的磷化钼网状微结构。作为非贵金属析氢阴极材料,磷化钼在酸性介质中展示了低析氢过电势和优越的循环稳定性,仅需84, 125, 200 mV的过电势就可达到2, 10, 100 mA/cm2。该研究工作不仅提供了一种新型、高效、稳定的非贵金属析氢电催化剂,同时为基于过渡金属磷化物多孔结构的电化学产氢及加氢脱硫催化剂和锂电池材料的设计提供了新方法。