纳米非晶镍硼合金的合成及其碱性电催化析氢性能研究（英文）

作者：武美霞; 陈妍; 李森; 杨肖萌; 李经纬; 尚建鹏^*; 郭永; 李作鹏^*

来源：燃料化学学报, 2023, 51(02): 197-204.

• 析氢反应
• 镍硼合金
• 过电位
• Tafel斜率
• 碱性水电解

可持续能源电解水制氢是实现零碳排放氢经济的有效途径。碱性环境下的电催化析氢反应(HER)是电解水技术主要的能量转换过程之一。开发高活性、低成本的非贵金属催化剂是碱性电解水析氢反应的关键所在。本研究以壳寡糖为保护剂，采用简单易行的化学还原法制备了纳米NiB非晶合金电催化剂并用于碱性析氢反应。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、电感耦合等离子体分析(ICP)和X射线光电子能谱(XPS)等多种表征方法研究了不同条件下获得的催化剂结构组成及特征物性参数。结果表明，壳寡糖的加入可以有效调控纳米粒子的平均粒径为4 nm左右，提升活性比表面积，增加活性位点，从而提高其电催化活性。所制备的NiB-COS在1.0 mol/L NaOH中表现出优异的HER性能，析氢反应起始过电位仅为15.1 mV，在电流密度为10 mA/cm2时HER过电位为49.4 mV,Tafel斜率为86.1 mV/dec，为制备高活性、低成本、简单易得的HER电催化剂提供了重要策略。

• 单位
  山西大同大学; 中国船舶重工集团公司第七一八研究所