La creciente preocupación por la crisis energética y la gravedad de la contaminación ambiental exigen con urgencia el desarrollo de fuentes de energía renovables como alternativas viables a la disminución de los combustibles fósiles. Debido a su alta densidad energética y características ecológicas, El hidrógeno molecular es un portador de energía atractivo y prometedor para satisfacer las futuras demandas mundiales de energía.

En muchos de los enfoques para la producción de hidrógeno, La reacción electrocatalítica de desprendimiento de hidrógeno (HER) a partir de la división del agua es la ruta más económica y eficaz para la futura economía del hidrógeno. Para acelerar la lenta cinética de SU, particularmente en electrolitos alcalinos, Los electrocatalizadores altamente activos y duraderos son esenciales para reducir el sobrepotencial cinético de HER. Como electrocatalizador HER de referencia con sobrepotencial cero de HER, el platino (Pt), un metal precioso, juega un papel dominante en las tecnologías actuales de producción de H2, tales como electrolizadores de agua y álcali. Desafortunadamente, la escasez y el alto costo de Pt obstaculizan seriamente sus aplicaciones a gran escala en HER electrocatalíticos.

El equipo del Prof. Xinliang Feng de la Technische Universität Dresden (Alemania) / Center for Advancing Electronics Dresden (cfaed), en colaboración con la Universidad de Lyon, ENS de Lyon, Centre national de la recherche scientifique (CNRS, Francia), la Universidad de Tohoku (Japón) y el Instituto Fraunhofer de Tecnologías y Sistemas Cerámicos (IKTS) (Alemania), han informado de un electrocatalizador de MoNi4 de bajo costo anclado en cuboides de MoO2, que están alineados verticalmente sobre espuma de níquel (MoNi4 / MoO2 @ Ni).

Las nanopartículas de MoNi4 se construyen in situ en los cuboides de MoO2 controlando la difusión hacia el exterior de los átomos de Ni. El MoNi4 / MoO2 @ Ni resultante exhibe una alta actividad HER que es altamente comparable a la del catalizador de Pt y presenta una actividad HER de última generación entre todos los electrocatalizadores libres de Pt reportados. Las investigaciones experimentales revelan que el electrocatalizador MoNi4 se comporta como el centro altamente activo y manifiesta una cinética HER rápida determinada por pasos de Tafel. Es más, Los cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT) determinan que la barrera de energía cinética del paso de Volmer para el electrocatalizador MoNi4 está muy disminuida. La preparación a gran escala y la excelente estabilidad catalítica proporcionan al MoNi4 / MoO2 @ Ni una utilización prometedora en electrolizadores de agua y álcali para la producción de hidrógeno. Por lo tanto, La exploración y comprensión del electrocatalizador MoNi4 proporciona una alternativa prometedora a los catalizadores de Pt para aplicaciones emergentes en la generación de energía.