双功能全分解水电催化剂研究取得新进展

近期，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所环境与能源纳米材料中心在双功能全分解水电催化剂研究方面取得新进展，研究人员发明了一种共价掺杂方法，通过在二硫化钼(MoS2)中共价掺杂钴(Co)来诱导它的全解水性能，获得了性能优异的二硫化钼基双功能电催化剂。

结果表明，这种具有优异双功能催化活性的电催化剂直接用作全分解水阳极和阴极，产生氢气和氧气的速率分别为9.1和4.5 μmol/s，法拉第效率接近100%。

可再生电能驱动电催化分解水已被认为是从丰富的水资源中生产清洁氢燃料、支撑能源安全和减排最有前途的方式。目前关于电催化剂方面的研究主要集中在开发具有单一析氢反应或析氧反应的单功能电催化剂，但在单一催化剂内同时实现双功能性面临巨大挑战，而且双功能活性位点的协同催化机制尚不完全清楚。未来实现高性能电催化分解水产氢的关键是获得具有高活性的析氢和析氧双功能电催化剂。