Pt‐Decorated NiMo/Carbon Hybrid Catalysts for High‐Current‐Density Hydrogen Evolution: Synergistic Electronic Modulation and Industrial Application Potential

催化作用 材料科学 制氢 电化学 化学工程 电解 碳纤维 电流密度 电解水 纳米技术 热解 电极 化学 复合数 复合材料 电解质 有机化学 物理化学 工程类 物理 量子力学
作者
Peng Qiu,Yuan Chen,Na He,Zhiya Han,Lijun Zhang,Junbo Hou,Changchun Ke,Chenbao Lu,Jinhui Zhu,Xiaodong Zhuang
出处
期刊:Chemistry: A European Journal [Wiley]
标识
DOI:10.1002/chem.202501025
摘要

In response to the urgent demand for sustainable hydrogen production under industrial high‐current‐density conditions, this study presents the development of a Pt‐decorated NiMo‐based carbon‐supported catalyst (Pt‐NiMo/C) for efficient alkaline hydrogen evolution reaction (HER). The catalyst was synthesized via a solvent evaporation method followed by high‐temperature pyrolysis, achieving uniform dispersion of Pt‐NiMo nanoparticles on conductive carbon. Electrochemical evaluations revealed exceptional HER performance with ultralow overpotentials of ‐0.02 mV and ‐0.17 mV vs RHE at current densities of 10 mA cm‐² and 100 mA cm‐2, respectively, surpassing commercial Pt/C benchmarks. The Pt‐NiMo/C catalyst demonstrated robust stability over 50 hours at 100 mA cm‐², attributed to its hierarchical structure and synergistic electronic interactions between Pt and NiMo. The MEA configuration showcased stable electrochemical performance with a current density of 100 mA cm‐² at a cell voltage of 1.53 V vs RHE, highlighting its potential for efficient energy conversion applications such as water electrolysis or fuel cells. These results underscore the catalyst's potential for industrial‐scale water electrolysis, offering a cost‐effective and durable solution for green hydrogen production.

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