Doping and Phase Engineering Enhanced Ru‐Doped 1T‐MoS2 Electrocatalyst for Industrial Hydrogen Evolution

兴奋剂 电催化剂 材料科学 相(物质) 纳米技术 化学工程 工程物理 光电子学 化学 工程类 电化学 电极 物理化学 有机化学
作者
Huanping Li,Dechuan Peng,Zhishang Liu,Yanhui Song,Peizhi Liu,Junjie Guo
出处
期刊:ChemNanoMat [Wiley]
卷期号:11 (9) 被引量:1
标识
DOI:10.1002/cnma.202500177
摘要

1T‐MoS 2 possesses high conductivity and intrinsic hydrogen evolution reaction (HER) electrocatalytic activity with much lower price than Pt‐based catalysts. However, 1T‐MoS 2 is metastable, which complicates its synthesis. In this study, doping and phase engineering are used to grow 1T‐MoS 2 nanosheets on carbon cloth (CC) by a hydrothermal method. Then, Ru is doped into the 1T‐MoS 2 lattice by a secondary hydrothermal method to prepare the Ru/1T‐MoS 2 @CC electrocatalyst, as well as a self‐supporting electrode. Under mild hydrothermal conditions, Ru doping can increase the electron density of states in the direction perpendicular to the basal plane of 1T‐MoS 2 , and thus enhances its HER activity and stability. The Ru/1T‐MoS 2 @CC catalyst exhibits an excellent full‐pH electrocatalytic HER performance at large current densities: The HER overpotentials are 54 mV@10 mA cm −2 and 282 mV@500 mA cm −2 in 1 M KOH, and the HER overpotentials are 87 mV@10 mA cm −2 and 308 mV@200 mA cm −2 in 0.5 M H 2 SO 4 . In addition, the Ru/1T‐MoS 2 @CC catalyst exhibits long‐term stabilities in both acidic and alkaline solutions. This study provides a new strategy for the design of efficient and economical HER electrocatalysts, and will promote the application of hydrogen energy conversions.
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