高通量、可规模化生产廉价、高效、耐用的电催化剂对于满足在工业要求的高电流密度下工作是电化学技术大规模应用面临的一个巨大挑战。

近日，清华-伯克利深圳学院刘碧录副教授报道了一种高通量可扩展方法，成功制备了廉价、高性能的MoS₂基HER催化剂，该催化剂在高达1000 mA cm^-2的高电流密度下可以稳定工作。

文章要点

1）研究人员首先通过可扩展的自上而下剥离法获得2D MoS₂片状催化剂，然后进行简单的热处理来制备催化剂，这两种工艺都有可进行扩展以实现催化剂的高通量生产。

2）催化剂的边缘和表面均为Mo₂C纳米粒子修饰的二维MoS₂，具有良好的HER性能，在412 mV时的电流密度为1000 mA cm^-2，塔菲尔斜率为60 mV dec^-1，并具有良好的24 h稳定性。

3）研究人员研究了利用天然富含稀土矿物中廉价的辉钼矿精矿高通量生产方法的可行性，发现矿物催化剂在高电流密度下也表现出良好的HER性能。该电催化剂的产率高达1.3 g h^-1，比先前报道的产率高出1~2个数量级，催化剂价格约为10 US$ m^-2，比商用Pt/C电催化剂低30倍左右。

Zhang, C., Luo, Y., Tan, J. et al. High-throughput production of cheap mineral-based two-dimensional electrocatalysts for high-current-density hydrogen evolution. Nat Commun 11, 3724 (2020)

DOI：10.1038/s41467-020-17121-8

https://doi.org/10.1038/s41467-020-17121-8