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烧结温度调控α-MoB2多孔自支撑电极析氢反应性能的创新研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月31日 来源:Journal of the American Ceramic Society 3.8
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来自国内的研究人员通过机械化学法与低温火花等离子烧结技术(750-900°C),成功制备出相对密度52%-55%的α-MoB2多孔自支撑电极,系统探究烧结温度对酸性环境中析氢反应(HER)活性的影响。最佳性能电极(850°C烧结)在10 mA/cm2电流密度下仅需91.2 mV过电位,塔菲尔斜率低至61.8 mV/dec,创下纯α-MoB2材料的HER性能新纪录,为非贵金属催化剂开发提供新思路。
在氢能技术领域,α相二硼化钼(α-MoB2)作为新型非贵金属电催化剂备受关注。最新研究发现,通过巧妙的机械化学法结合低温火花等离子烧结技术(750°C-900°C),可制备出具有蜂窝状多孔结构的自支撑电极,其相对密度控制在52%-55%的黄金区间。
温度调控实验揭示:当烧结温度升至850°C时,电极在酸性电解液中展现出惊人的析氢反应(Hydrogen Evolution Reaction, HER)活性——仅需91.2 mV的过电位即可驱动10 mA/cm2的产氢电流密度,塔菲尔斜率低至61.8 mV/dec,刷新了纯α-MoB2材料的性能纪录。这种"温度-活性"的火山型关系暗示:850°C可能是优化材料晶体缺陷与比表面积的关键平衡点。
该突破性进展不仅证明低温烧结工艺可替代传统高压合成法,更为设计高性能、低成本的自支撑电催化剂提供了全新范式,或将加速氢能经济的产业化进程。
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