目前，在高电流密度下工作的析氢反应（HER）仍缺乏高效、耐用和经济高效的电催化剂，这对大规模实施可再生能源制氢提出了巨大的挑战。

近日，复旦大学Shuyu Zhang，Qiongrong Ou采用等离子体法制备了非晶态硫化钼/氮掺杂还原氧化石墨烯纳米复合材料（a-MoWS_x/N-RGO），作为高性能HER电催化剂。

文章要点

1）通过调整等离子体处理时间和化学组成，研究人员获得了一种最佳的a-MoWS_x/N-RGO催化剂，在1000 mA cm⁻²的电流密度下，该催化剂用于HER的过电位为348 mV，同时工作24 h几乎不衰减，性能优于工业Pt/C催化剂和已报道的杂原子掺杂的MoS₂基催化剂。

2）基于密度泛函理论（DFT）的计算发现，在合理的W掺杂水平下，由于额外电子优先填充在2S²⁻处，催化活性中心(2S²⁻)在高电流密度下表现出良好的催化性能。此外，W的引入倾向于降低电子结构能量，导致更接近于零的正△G_H∗。然而，过量的W引入会导致结构损坏和在高电流密度下更差的HER性能。

这项工作提供了一条路线，合理地设计高性能的催化剂，用于工业电流密度下的HER。

参考文献

Dai Zhang, et al, Boosting Hydrogen Evolution Reaction Activity of Amorphous Molybdenum Sulfide Under High Currents Via Preferential Electron Filling Induced by Tungsten Doping, Adv. Sci. 2022

DOI: 10.1002/advs.202202445

https://doi.org/10.1002/advs.202202445