Construction of RuO 2 ‐Ru/MoO 2 @carbon cloth bifunctional electrocatalyst for efficient overall water splitting

双功能 电催化剂 碳纤维 分解水 材料科学 化学 化学工程 催化作用 电极 工程类 复合材料 电化学 有机化学 物理化学 光催化 复合数
作者
Jialin Cai,Jingyi Fan,Xudong Zhang,Xin Xie,Wanyu Tian,Xingang Zhang,Jie Ding,Yu-Shan Liu
出处
期刊:Rare Metals [Springer Science+Business Media]
卷期号:43 (10): 5095-5104 被引量:19
标识
DOI:10.1007/s12598-024-02772-z
摘要

Abstract Efficient bifunction electrocatalyst is extremely interesting for electrochemical overall water splitting (OWS). Herein, a new RuO 2 ‐Ru/MoO 2 @CC (RRM/CC) bifunctional electrocatalyst was prepared via a solid phase reaction strategy. To obtain a suitable precursor for SPR, MoS 2 nanosheets and RuO 2 nanoparticles (NPs) were sequentially loaded onto carbon cloth conductive substrate. Subsequently, the prepared RuO 2 /MoS 2 /CC precursor was sealed in a furnace and annealed in Ar to trigger the redox SPR. After SPR, active RuO 2 ‐Ru/MoO 2 units containing metal–metal oxide interfaces were formed on CC substrate uniformly. The optimized RRM/CC sample annealed at 400 °C exhibited a overpotential of 13 mV for hydrogen evolution reaction (HER) and 231 mV for oxygen evolution reaction (OER) at 10 mA·cm −2 under alkaline condition, respectively, which can be deduced to the modulated electronic structure and unique hierarchical structure. In addition, a low cell voltage of 1.48 V for OWS was required at 10 mA·cm −2 under alkaline condition. Meanwhile, RRM/CC exhibited excellent pH‐independent durability.
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