本文提出了一種通過局部自重建策略制備密集的晶體-非晶納米界面，以提高堿性氫進化反應(yīng)（HER）的性能。通過鉬摻雜的鎳磷化物（Mo doped-NiP）作為前催化劑，在堿性電解液中陰極極化處理，實現(xiàn)了超細(xì)非晶態(tài)MoO?納米顆粒與晶體NiP納米片的結(jié)合，顯著提高了HER性能。

  1. 研究背景

領(lǐng)域概述：設(shè)計活性高、穩(wěn)定性好、成本效益高的電催化劑對于可再生能源驅(qū)動的水電解和碳中和至關(guān)重要。晶體和非晶材料的固有物理特性限制了單相電催化劑的優(yōu)化，晶體-非晶異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料通過結(jié)合晶體相的優(yōu)越電導(dǎo)率和非晶相的豐富活性位點，有望克服單相材料的限制。

研究意義：對于開發(fā)新型高效的HER電催化劑具有重要意義，能夠推動能源轉(zhuǎn)換和存儲技術(shù)的發(fā)展，對實現(xiàn)碳中和目標(biāo)具有潛在影響。

  2. 目標(biāo)與假設(shè)

研究目標(biāo)：通過局部自重建策略制備具有密集晶體-非晶界面的新型電催化劑，以提高HER性能。

假設(shè)前提：通過摻雜劑誘導(dǎo)的局部自重建能夠產(chǎn)生密集的晶體-非晶界面，從而提高電催化劑的活性和穩(wěn)定性。

  3. 材料與方法

新材料設(shè)計：新材料由鉬摻雜的鎳磷化物（Mo doped-NiP）前催化劑通過陰極極化處理，形成非晶態(tài)MoO?納米顆粒與晶體NiP納米片的結(jié)合。

實驗設(shè)計：實驗包括了前催化劑的制備、電化學(xué)激活處理、結(jié)構(gòu)表征和HER性能測試。使用了掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、X射線衍射（XRD）、X射線光電子能譜（XPS）等技術(shù)。

  4. 結(jié)果與分析

數(shù)據(jù)展示：文章提供了MoO?/Mo-NiP/NF的SEM、TEM圖像和XRD圖譜，以及HER性能的極化曲線和塔菲爾圖。

結(jié)果解讀：實驗結(jié)果表明，MoO?/Mo-NiP/NF在堿性條件下展現(xiàn)出優(yōu)異的HER性能，低過電位下實現(xiàn)了高電流密度，具有長期穩(wěn)定性。

比較與對比：新材料的性能與現(xiàn)有的Pt基和過渡金屬基催化劑相比，展現(xiàn)出更高的活性和穩(wěn)定性。

  5. 討論

創(chuàng)新點與貢獻(xiàn)：通過局部自重建策略制備出具有密集晶體-非晶界面的電催化劑，為高效HER提供了新途徑。

未來方向：未來研究可能會探索這種材料在其他能源轉(zhuǎn)換和存儲技術(shù)中的應(yīng)用。

  6. 結(jié)論

核心發(fā)現(xiàn)：通過局部自重建策略制備的MoO?/Mo-NiP/NF催化劑在堿性HER中展現(xiàn)出優(yōu)異的性能。

實際應(yīng)用潛力：新材料在水電解和燃料電池等能源技術(shù)中具有潛在的應(yīng)用價值。