Phase‐Stabilized Nickel–Molybdenum Electrocatalyst by Samarium Doping for Hydrogen Evolution in Alkaline Water Electrolysis

过电位 电催化剂 电解 无机化学 碱性水电解 电解水 浸出(土壤学) 材料科学 电解质 化学 电极 冶金 电化学 物理化学 环境科学 土壤水分 土壤科学
作者
Aoqi Wang,Jun Chen,Xiurui An,Haibo Chi,Tingting Yao,Can Li
出处
期刊:Small methods [Wiley]
被引量:1
标识
DOI:10.1002/smtd.202400207
摘要

Abstract Although the nickel–molybdenum electrocatalyst exhibits excellent activity in the alkaline hydrogen evolution reaction (HER), its stability is poor mainly due to molybdenum leaching. This work reports that doping samarium into nickel–molybdenum electrocatalyst effectively suppresses molybdenum leaching by forming a stable phase consisting of Sm, Mo, and O elements. The resulting electrode displays no noticeable activity degradation during the long‐term testing (> 850 h) under a current density of 500 mA cm −2 in 1 м KOH . This enhanced stability is ascribed to the formation of a robust phase within the HER potential windows in alkaline electrolytes, as evidenced by the Pourbaix diagram. Furthermore, the samarium‐modified electrocatalyst exhibits increased activity, with the overpotential decreasing by ≈59 mV from 159 to 100 mV at 500 mA cm −2 compared to the unmodified counterpart. These remarkable properties stem from samarium doping, which not only facilitates the formation of a stable phase to inhibit molybdenum leaching but also adjusts the electronic properties of molybdenum to enhance water dissociation.
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