Allotrope-dependent activity-stability relationships of molybdenum sulfide hydrogen evolution electrocatalysts

溶解 二硫化钼 质子交换膜燃料电池 催化作用 材料科学 电化学 化学工程 无定形固体 纳米技术 化学 无机化学 结晶学 物理化学 电极 冶金 工程类 生物化学
作者
Daniel Escalera‐López,Christian Christian,Matej Zlatar,Katarina A. Novčić,Nik Maselj,Chuyen Van Pham,Primož Jovanovič,Nejc Hodnik,Simon Thiele,Martin Pumera,Serhiy Cherevko
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1): 3601-3601 被引量:55
标识
DOI:10.1038/s41467-024-47524-w
摘要

Abstract Molybdenum disulfide (MoS 2 ) is widely regarded as a competitive hydrogen evolution reaction (HER) catalyst to replace platinum in proton exchange membrane water electrolysers (PEMWEs). Despite the extensive knowledge of its HER activity, stability insights under HER operation are scarce. This is paramount to ensure long-term operation of Pt-free PEMWEs, and gain full understanding on the electrocatalytically-induced processes responsible for HER active site generation. The latter are highly dependent on the MoS 2 allotropic phase, and still under debate. We rigorously assess these by simultaneously monitoring Mo and S dissolution products using a dedicated scanning flow cell coupled with downstream analytics (ICP-MS), besides an electrochemical mass spectrometry setup for volatile species analysis. We observe that MoS 2 stability is allotrope-dependent: lamellar-like MoS 2 is highly unstable under open circuit conditions, whereas cluster-like amorphous MoS 3-x instability is induced by a severe S loss during the HER and undercoordinated Mo site generation. Guidelines to operate non-noble PEMWEs are therefore provided based on the stability number metrics, and an HER mechanism which accounts for Mo and S dissolution pathways is proposed.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
ll发布了新的文献求助10
2秒前
莫名乐乐发布了新的文献求助20
2秒前
可爱的函函应助温乘云采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
卓垚发布了新的文献求助10
4秒前
精明人达发布了新的文献求助10
5秒前
东京下雨lin完成签到,获得积分10
5秒前
kento发布了新的文献求助200
6秒前
Isla完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
孔凡悦发布了新的文献求助10
9秒前
arniu2008应助千日粉采纳,获得20
10秒前
WW完成签到,获得积分20
10秒前
华仔应助称心问枫采纳,获得10
11秒前
酷波er应助yangyihuan采纳,获得10
11秒前
柚子苏完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
科研姣完成签到 ,获得积分10
13秒前
李爱国应助CNS采纳,获得10
14秒前
14秒前
15秒前
烟花应助小满采纳,获得10
15秒前
15秒前
轻松的以松完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
平淡的帽子完成签到,获得积分10
15秒前
星辰大海应助卓垚采纳,获得10
16秒前
自信问枫完成签到,获得积分10
16秒前
CodeCraft应助yyy采纳,获得10
16秒前
汉堡包应助Mannose采纳,获得10
16秒前
16秒前
16秒前
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The anomeric effect 1314
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7736275
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9286195
关于积分的说明 20176450
捐赠科研通 7314442
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3305313
关于科研通互助平台的介绍 2457655
邀请新用户注册赠送积分活动 2314742