on style="white-space: normal; margin-bottom: 20px; line-height: 1.75em; margin-left: 8px; margin-right: 8px;">电化学水分解是生产高纯度H2的有前途的方法之一。然而,由于较高的析氢反应(HER)过电位,水电解制氢的实际应用非常有限。虽然铂(Pt)基催化剂仍然具有最佳的HER性能,但其高成本、稀缺的储量和不理想的稳定性在很大程度上限制了它们的商业应用。基于此,吉林大学崔小强、张雷和中科院长春应化所甘霖锋等通过对互连CoMn LDH-碳前体的磷化处理,制备出在碳布(CC)上的CoMnP和碳互连结构(CoMnP-NPC/CC)。

在合成过程中,利用含氮、硫的碳源是这种结构形成的空间受限生长的关键,它为将纳米尺寸的CoMn物种限制在碳骨架中提供了局部空间。这种自支撑的CoMnP-NPC/CC在碱性电解质中具有优异的催化HER活性和稳定性,在电流密度为10 mA cm-2和100 mA cm-2时的过电位分别为42 mV和114 mV,优于商业Pt/C(10 mA cm-2和100 mA cm-2时的过电位分别为38 mV和136 mV)。实验和密度泛函理论(DFT)计算表明,CoMnP-NPC/CC优异的HER性能归因于:2.CoMnP和碳之间的Mn掺杂和强耦合效应触发了催化位点电子结构的调节;这项工作为各种过渡金属-碳杂化物(如氧化物、硫化物和磷化物)的合理设计和简便制造提供了见解,可用于各种能源和环境相关应用。Amorphous Carbon Interconnected Ultrafine CoMnP with Enhanced Co Electron Delocalization Yields Pt-Like Activity for Alkaline Water Electrolysis. Advanced Functional Materials, 2022. DOI: 10.1002/adfm.202112623