氫能源因其清潔可再生、能量密度高等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為有希望在未來取代傳統(tǒng)化石燃料。電解水是一種重要的產(chǎn)氫方式，其效率依賴于高效的陰極氫析出反應(yīng)電催化劑和陽極氧析出反應(yīng)催化劑。目前Pt和RuO2分別具有最好的析氫和析氧性能，但其稀少的儲(chǔ)量和昂貴的價(jià)格極大了它們?cè)陔娀瘜W(xué)中的應(yīng)用。近年來大量廉價(jià)高效的析氫和析氧催化劑被報(bào)道出來，然而具有雙功能的電催化劑仍然是對(duì)科研工作者的一個(gè)挑戰(zhàn)。近日，

　　該課題組研究人員以鉬酸銨和葡萄糖為原料通過一步熱解法制得高結(jié)晶碳化鉬納米顆粒緊密負(fù)載在碳片上（Mo2C/CS）。Mo2C顆粒的底面提供了豐富的活性位點(diǎn)；碳片的獨(dú)特層狀結(jié)構(gòu)促進(jìn)了碳化鉬顆粒的均勻分散并且提供了一個(gè)微米級(jí)連續(xù)導(dǎo)電載體；同時(shí)材料的高比表面積有利于催化劑與電解液的接觸。得益于以上優(yōu)點(diǎn)，Mo2C/CS作為雙功能電催化劑在析氫和析氧反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)異的催化活性和穩(wěn)定性。值得注意的是，該材料表現(xiàn)出的析氧催化性能是金屬碳化物基催化劑中最優(yōu)的。隨后，作者以Mo2C/CS作為陽極和陰極用在雙電極堿性電解槽中，這一裝置在達(dá)到10 mAcm-2的電流密度時(shí)僅需要1.73V的外加電壓，與目前報(bào)道的一些高效雙功能催化劑相當(dāng)。與此同時(shí)，這一催化劑具有極好的穩(wěn)定性，連續(xù)工作100小時(shí)后其催化活性幾乎無衰減。以上優(yōu)異的催化性能表明這一材料具有應(yīng)用潛力。

　　該研究不僅設(shè)計(jì)了一種廉價(jià)高效的碳化鉬基雙功能催化劑，更提供了一個(gè)新穎的合成方法用來制備更多的碳化物/碳復(fù)合材料，可進(jìn)一步應(yīng)用在電催化及其他能源領(lǐng)域。