Cu/Cu2O Nanoparticle–Decorated MoO2 Nanoflowers as a Highly Efficient Electrocatalyst for Hydrogen Evolution Reaction

电催化剂 材料科学 化学工程 纳米颗粒 催化作用 过电位 分解水 无机化学 塔菲尔方程 纳米技术 化学 电化学 物理化学 电极 有机化学 光催化 工程类
作者
Jing Tong,Yanan Xue,Jianzhi Wang,Miao Wang,Weimin Chen,Qifeng Tian,Faquan Yu
出处
期刊:Energy technology [Wiley]
卷期号:8 (7) 被引量:11
标识
DOI:10.1002/ente.201901392
摘要

The development of highly efficient, economical, and sustainable electrocatalysts based on non‐noble metals for hydrogen evolution reaction (HER) is of vital significance for large‐scale renewable energy storage. Herein, an effective synthetic strategy for the construction of MoO 2 nanoflowers decorated with metallic Cu/Cu 2 O nanoparticles (NPs) on Ni foam (NF) (Cu 2 O/MoO 2 @Cu/NF) with a simple two‐step method is reported. The prepared Cu 2 O/MoO 2 @Cu/NF as an electrocatalyst exhibits outstanding reactivity and remarkable stability in alkaline solution. The onset overpotential of Cu 2 O/MoO 2 @Cu/NF approaches 0 V. An overpotential as low as 32 mV is obtained to afford a current density of 10 mA cm −2 , comparable with Pt/C catalysts. The Tafel slope is low at 40 mV dec −1 as well. The involvement of zero‐valent Cu greatly reduces the resistance. The well‐dispersed Cu/Cu 2 O NPs on the sphere‐like MoO 2 nanoflowers exaggerate the surface area. The ringent channels provide the fast release of evolved bubbles. Furthermore, the enhanced conductivity and large surface area lead to significant activity in HER. Herein, a novel design and facile synthesis of a highly efficient electrocatalyst with catalytic activity that is comparable to a Pt/C catalyst is provided.
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