Multiphase Fe-doped Ni3S2/MoOx electrocatalyst prepared by facile one-step hydrothermal for full-cell water splitting: Effect of Mo on physical and electrochemical properties

过电位 电催化剂 热液循环 电化学 分解水 电流密度 材料科学 化学工程 硫化物 电解 电解质 化学 催化作用 电极 冶金 物理化学 工程类 有机化学 光催化 物理 量子力学
作者
Noto Susanto Gultom,Chien‐Hui Li,Dong‐Hau Kuo,Mikha Zefanya Silitonga
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier BV]
卷期号:353: 124100-124100 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2024.124100
摘要

Herein, we develop a multiphase strategy to improve the HER performance by incorporating the MoOx phase with the addition of MoCl5 during the one-step hydrothermal. Adding MoCl5 at 0.5 mmol (MFN-0.5) yields the best HER performance, with an overpotential of 261 mV at a current density of 100 mA/cm2. The MFN-0.5 catalyst exhibits excellent performance for both HER and OER, enabling it to drive full-cell water splitting with cell potentials of 1.50 and 1.71 V at 10 and 100 mA/cm2, respectively. We further scale up the MFN-0.5 (4 ×4 cm2) for a single stack-cell electrolyzer, requiring a cell potential of 1.85 V to achieve a large current density of 250 mA/cm2. Incorporating the MoOx phase accelerates the water dissociation step and protects the metal sulfide surface from oxidation under anodization in an alkaline environment. Our findings offer a promising approach for developing highly efficient catalysts for electrolytic water-splitting applications.
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