具有稳健金属性界面的 Ta-TaS2 整体式催化剂用于优异的析氢反应
材料科学
2022-02-16 v1 应用物理
摘要
在我们努力实现全球碳中和的过程中，使用高活性且稳健的催化剂对于通过水电解生产绿色氢气至关重要。铂等贵金属目前用于工业中的析氢反应(HER)，但存在稀缺、高价以及在大电流密度下性能和稳定性不理想的问题，限制了其大规模应用。在此我们报道了一种新型整体式催化剂(MC)的合成，该催化剂由金属二硫化物(如 TaS2)催化剂通过强共价键垂直键合到同金属的导电基底上构成。这些特征使该 MC 具有机械稳健且电阻近零的界面，从而带来出色的 HER 性能，包括快速电荷转移和优异耐久性，以及在工业所需的 2,000 mA cm^-2 电流密度下实现 398 mV 低过电位的性能。Ta-TaS2 MC 在大电流密度下运行 200 小时后性能衰减可忽略。鉴于其独特界面以及可提供相同结构的多种金属元素选择，此类整体式材料除催化外可能具有广泛用途。
引用
@article{arxiv.2202.07339,
title = {A Ta-TaS2 monolithic catalyst with robust and metallic interface for superior hydrogen evolution},
author = {Qiangmin Yu and Zhiyuan Zhang and Siyao Qiu and Yuting Luo and Zhibo Liu and Fengning Yang and Heming Liu and Shiyu Ge and Xiaolong Zou and Baofu Ding and Wencai Ren and Hui-Ming Cheng and Chenghua Sun and Bilu Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.07339},
year = {2022}
}
备注
16 pages, 5 figures