雙功能全分解水電催化劑研究取得新進(jìn)展

近期，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院固體物理研究所環(huán)境與能源納米材料中心在雙功能全分解水電催化劑研究方面取得新進(jìn)展，研究人員發(fā)明了一種共價(jià)摻雜方法，通過在二硫化鉬(MoS2)中共價(jià)摻雜鈷(Co)來(lái)誘導(dǎo)它的全解水性能，獲得了性能優(yōu)異的二硫化鉬基雙功能電催化劑。

結(jié)果表明，這種具有優(yōu)異雙功能催化活性的電催化劑直接用作全分解水陽(yáng)極和陰極，產(chǎn)生氫氣和氧氣的速率分別為9.1和4.5 μmol/s，法拉第效率接近100%。

可再生電能驅(qū)動(dòng)電催化分解水已被認(rèn)為是從豐富的水資源中生產(chǎn)清潔氫燃料、支撐能源安全和減排最有前途的方式。目前關(guān)于電催化劑方面的研究主要集中在開發(fā)具有單一析氫反應(yīng)或析氧反應(yīng)的單功能電催化劑，但在單一催化劑內(nèi)同時(shí)實(shí)現(xiàn)雙功能性面臨巨大挑戰(zhàn)，而且雙功能活性位點(diǎn)的協(xié)同催化機(jī)制尚不完全清楚。未來(lái)實(shí)現(xiàn)高性能電催化分解水產(chǎn)氫的關(guān)鍵是獲得具有高活性的析氫和析氧雙功能電催化劑。