DOI:10.1016/j.ijhydene.2020.06.005
制備地球豐富的高效雙功能水分解電催化劑來替代貴金屬基Pt和IrO2催化劑是清潔能源轉換技術發展的迫切需求。二硫化鉬（MoS2）納米結構作為一種很有前途的析氫反應（HER）材料引起了人們的廣泛關注。利用潛在高效的金屬氧化物和穩定的電解制備氫氣是一種有希望的氫析出反應途徑，這也是清潔能源轉換、可再生能源和存儲領域中的熱點研究課題。在此，研究者提出了一種由NiO納米結構和沉積的MoS2組成的系統（MoS2@NiO）。將由水熱法制備的NiO和靜電紡絲復合制備的MoS2@NiO用作催化劑，以產生大量的氫氣氣泡。NiO納米結構復合材料具有最高的協同性能，并被MoS2完全覆蓋。對于MoS2@NiO納米復合催化劑，在1 M KOH中進行析氫反應實驗，該反應顯示出與塊狀材料不同的性質。過電位值記錄為低406 mV，測得的電流密度為10 mA cm-2。采用掃描電子顯微鏡（SEM）和X射線光電子能譜（XPS）等不同技術對助催化劑進行了表征。由于其獨特的結構，所制備的納米復合材料具有較高的電活性比表面積和快速的電子轉移動力學，從而具備更好的催化性能。
圖1.（a，b）分別為沉積MoSx層之前和之后的氧化鎳納米結構的SEM圖像。（c，d）裸露的NiO（c）和MoSx@NiO（d）納米結構的XRD圖譜。（e）XPS S2p核心能級譜，以及（f）MoSx@NiO復合材料的S2s和Mo3d核心能級譜。在（e）和（f）中，測得的光譜用點表示，而虛線和實線為擬合曲線。
圖2.（a）在25℃的N2飽和1 M KOH中的線性掃描伏安（LSV）HER極化曲線。（b）計算的不同樣品的塔菲爾斜率。
圖3.（a-f）用循環伏安法（a，c，e）在1 M KOH中以Ag/AgCl作為參照電極估算的電化學表面積，以及純NiO（a，b）、純MoS2（c，d）和MoSx@NiO（e，f）的線性曲線（b，d，f）。
圖4.（a）在堿性介質中進行13h穩定性測試之前和之后的HER極化曲線。（b）在10 mA/cm2的電流密度下，堿性介質中13h的計時電位穩定性。
圖5.A.薄膜組成對總電容的影響。5B.從原始（MoS2和NiO分別為黑色和藍色）和復合薄膜（紅色）獲得的阻抗譜計算得出的總電容的頻率依賴性。HER起始電位（100 mV），振幅10 mV，1 M KOH，在原始（MoS2和NiO分別為黑色和藍色）和復合膜（紅色）上獲得的5C阻抗譜。實線—用等效電路擬合的結果（D-E中的插圖）。HER起始電位（100 mV），振幅10 mV，1 M KOH。（要解釋該圖例中對顏色的引用，請參閱本文的網絡版本。）
