焦耳热快速合成双功能电催化剂用于高效水分解

摘要

电解水是有效的产氢方式之一,开发具有高催化活性的电极材料是当前电解水的研究热点,但仍面临诸多挑战。本研究报告了一种通过焦耳热技术快速制备多金属异质结构,并将其用作电解水的双功能电催化剂,展现出优异的电解水催化活性。通过焦耳热处理三种金属前驱涂覆的碳布,MoC和CoO/FeO异质结构形成。当其用作析氢(HER)和析氧(OER)的双功能催化剂时,仅需121 mV和268 mV的过电位,可以实现10 m A·cm^(-2)的电流密度。当用于两电极电解水时,MoC/FeO/CoO/CC作为阳极和阴极催化剂表现出优异的电催化性能和长期稳定性,仅需1.69 V即可实现10 mA·cm^(-2)的电流密度,并且展现出25小时的稳定性。本研究通过简单、快速的焦耳热技术实现了双金属/多金属异质结构的构筑,并应用于高效水电解,为合理设计多金属异质结构提供指导。