科学中国出版社
通过水热反应以及后续的磷化和硫化，成功制备了锰掺杂的Ni2O3/Ni2P和锰掺杂的NixSy/Ni2P
表征结果还表明异质结构的存在和所制备的电催化剂的相应组成
鸣谢:科学中国出版社 由于其固有的环境相容性、丰富性和高能量密度(120 MJ·kg-1 ),氢作为一种能源吸引了学术界和工业界的广泛关注
电催化水分解是一种环境友好的制氢途径，特别是当电力来自可再生资源时，可在整个过程中最大限度地减少二氧化碳排放
阳极上的析氧反应(OER)和阴极上的析氢反应(HER)是电催化水分解中的两个半反应
Pt基和Ru/Ir基化合物分别是HER和OER最著名的高性能贵金属电催化剂
然而，这种贵金属的稀缺和高成本阻碍了它们在水电解中的应用
因此，从全球前景来看，开发用于下一代水分解技术的地球丰富的非贵金属电催化剂是必不可少的
最近，已经证实镍基电催化剂对于促进电催化水分解是有效的，但是它们的性能对于大规模制氢来说还不够高
中国的一个团队通过简单的水热反应和随后的磷化和硫化方法成功地制备了掺锰的Ni2O3/Ni2P和掺锰的NixSy/Ni2P
掺锰NixSy/Ni2P和掺锰Ni2O3/Ni2P的X射线衍射峰表明，掺锰NixSy/Ni2P由NixSy和Ni2P组成，而掺锰Ni2O3/Ni2P由Ni2O3和Ni2P组成
此外，扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)图像均显示了掺锰Ni2O3/Ni2P和掺锰NixSy/Ni2P的纳米片微观结构
然而，Ni2O3/Ni2P和NixSy/Ni2P的异质结构被高分辨率TEM图像所证实
得益于电子调制和丰富的活性中心，Mn掺杂的Ni2O3/Ni2P在104 mV的低过电位下表现出优异的HER活性，电流密度为10ma·cm2
同时，Mn掺杂的NixSy/Ni2P在290 mV的低过电位下获得了100mA·cm2的电流密度，并在50ma·cm2下显示了160 h的几乎恒定的电位
有趣的是，由这两种电催化剂构建的电解池只需要1
65 V，提供10mA cm-2，在50mA cm-2下具有出色的稳定性，持续120 h
总之，通过结合三种策略，Mn掺杂、异质结构工程和应用3D纳米片阵列，Mn掺杂的Ni2O3/Ni2P和Mn掺杂的NixSy/Ni2P通过简单的水热反应成功地制备，随后进行磷化，并且在Mn掺杂的NixSy/Ni2P的情况下，进行硫化
异质结构的电子调制和Mn掺杂实现了高的本征活性，而丰富的活性位点由来自3D纳米片阵列的增大的活性表面积保证
该组合累积增强了对HER、OER和总体水分解的电催化活性
这项研究发表在《科学中国材料》上
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
