二维金属过渡金属二硫族化合物(MTMDC)在基础物理问题和能源相关领域的探索中引起了广泛的研究兴趣。尽管理论上预测新型MTMDC基电催化剂具有相对较高的催化活性,但由于长期使用过程中的结构退化和平面电极结构中的活性位点有限,其析氢反应(HER)性能受到稳定性不足的严重阻碍。北京大学Zhang Yanfeng、Huan Yahuan通过简单的化学气相沉积方法在低成本碳纳米管(CNT)膜基底上可扩展地合成垂直取向的2H-NbS2纳米片。
本文要点:
1) 3D垂直取向的2H-NbS2纳米片具有丰富的边缘活性位点和与CNT的强界面耦合,因此具有优异的机械稳定性。这些特征使3D纳米片催化剂在10 mA cm−2下具有≈55 mV的过电势和≈1445µA cm−2的超高交换电流密度。
2) 此外,在大电流密度下运行200小时后,该催化剂的性能退化可忽略不计,这优于其他TMDCs基催化剂。该工作为批量合成和应用具有显著提高的电催化性能和稳定性的3D MTMDC基电催化剂提供了新视角。
You Peng et.al Highly Stable Vertically Oriented 2H-NbS2 Nanosheets on Carbon Nanotube Films toward Superior Electrocatalytic Activity Adv. Energy Mater. 2023
https://doi.org/10.1002/aenm.202302510