以地球储量丰富的元素为基础来设计坚固、经济高效的电催化剂是实现电化水分解大规模制氢的关键。

近日，吉林大学蒋青教授，郎兴友教授报道了一种在层状纳米孔铜支架上无缝定向的氮掺杂的碳锚定的Mo₂N/CoN杂化纳米片（Mo-/Co-N-C/Cu），并作为碱性析氢反应（HER）的高效电催化剂。

文章要点

1）异质结Mo₂N/CoN纳米片作为双功能电催化活性中心，既能解离水，又能吸附/脱附氢中间体，而氮杂碳桥则利用Mo-/Co-N-C键和界面上的C/Cu紧密接触，在电催化活性中心和互连的Cu集流体之间进行电子转移。

2）得益于独特的结构导致的可及电催化活性位点，自支撑纳米多孔Mo-/Co-N-C/Cu杂化电极在1 m KOH中表现出优异的电催化性能，起始过电位可忽略不计，Tafel斜率低至47 mV dec⁻¹。同时只需低至230 mV的过电位即可获得1000 mA cm⁻²的电流密度。

3）当Mo-/Co-N-C/Cu杂化电极与可有效催化析氧反应（OER）的电氧化衍生物相结合时，在1 m KOH电解液中，在1.622 V的电压下，可以获得约100 mA cm⁻²的电流密度，比用市售的Pt/C和Ir/C纳米催化剂固定在纳米孔铜电极上构建的电解水器件低0.343 V。

参考文献

Hang Shi, et al, Mo-/Co-N-C Hybrid Nanosheets Oriented on Hierarchical Nanoporous Cu as Versatile Electrocatalysts for Efficient Water Splitting, Adv. Funct. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adfm.202102285

https://doi.org/10.1002/adfm.202102285