氫氣由于能量密度高，而且環境友好，成為能源領域競相追逐的熱門。電催化水裂解產氫是制備氫氣的重要途徑之一，堿性條件下，HER主要包括2個步驟：1）電子耦合水分解，形成吸附氫（Volmer階段）；2）吸附氫結合形成氫氣（Tafel階段）。Pt納米催化劑由于Volmer階段能壘較低，具有較低的Tafel斜率（30mV/dec），從而在堿性條件下具有優異的電催化性能。
圖1. Pt納米催化劑的HER性能
Enhancing Hydrogen Evolution Activity in Water Splitting by Tailoring Li+-Ni(OH)2-Pt Interfaces. Science 2011, 334, 1256-1260.
Pt金屬價格昂貴且稀有，不適合大規模和長期使用。通過對Pt納米催化劑的HER機理的不斷深入理解，研究人員開發了一系列非Pt催化劑，試圖取代Pt納米催化劑，目前非Pt催化劑在酸性溶液中已經表現出較好的HER性能，
圖2. 非Pt催化劑在酸性中的HER性能
Efficient hydrogen evolution catalysis using ternary pyrite-type cobalt phosphosulphide. Nature Materials 2015, 14, 1245–1251.
問題在于，在堿性條件下，非Pt納米催化劑對水的溶解動力學（Volmer階段）太慢，導致HER的表現卻不盡如人意。
有鑒于此，馮新亮課題組報道了一種MoNi4 /MoO2@Ni電催化劑，在堿性電解槽中表現出良好的HER性能。
圖3. MoNi4 /MoO2@Ni電催化劑的制備
基于Mo-Ni合金可有效降低水分解的能壘，研究人員對泡沫鎳上的NiMoO4長方體前驅體進行退火處理，通過控制Ni原子向外擴散的程度，在泡沫鎳表面得到長方體狀納米MoO2負載的MoNi4電催化劑。
圖4. 電化學活性
理論和實驗都表明，MoNi4表面發生快速析氫過程，起始過電位為0，在10 mA cm-2條件下過電位為15 mV，1M KOH電解液中Tafel斜率為30mV/dec，可以和Pt納米催化劑媲美，并超過現有所有非Pt催化劑在堿性條件下的性能。
這種制備方法簡便而又廉價的催化劑，為堿性電解槽析氫帶來了新的希望！
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