钼介导相重构策略增强镍-碳化钼/碳纳米纤维电催化尿素电解性能

来自某研究团队的研究人员针对提升尿素氧化反应（UOR）电催化性能的挑战，开发了一种通过电化学钼介导相重构策略激活非贵金属镍基催化剂的方法。该研究通过Ni与高价态Mo物种协同促进电子转移并诱导活性NiOOH相生成，显著提高了UOR反应动力学。理论计算表明Mo2C可调控Ni的d带中心位置，降低反应能垒。所制备的Ni-Mo2C/CNFs催化剂在1.42V低电压下实现高效尿素电解，性能优于传统水电解体系，为高性能电催化剂设计提供了新思路。

　　

通过电化学钼介导相重构策略，研究人员成功激活非贵金属镍催化剂，显著提升尿素氧化反应（UOR）性能。镍与高价态钼物种的协同作用不仅促进电子快速转移，更诱导形成具有催化活性的镍基相。原位光谱分析显示，碳化钼（Mo₂C）加速了关键活性相NiOOH的生成，同时增强了UOR完全氧化与不完全氧化两种路径的反应动力学。密度泛函理论（DFT）计算表明，Mo₂C驱动镍的d带中心向费米能级移动，通过电子结构调控降低中间体吸附能并减少反应能垒。所构建的镍-碳化钼/碳纳米纤维（Ni-Mo₂C/CNFs）催化剂展现出低电位、高电流密度和良好稳定性，仅需1.42V电解电压即可实现高效尿素电解，较传统水电解降低240mV。该研究为新一代高性能电催化剂的设计提供了重要机理指导。