图2. 电解电极在酸性和碱性溶液中的HER性能。(a、b)电极在0.5 M H2SO4中的极化曲线及其相应的Tafel曲线。(c、d)电解电极在1 M KOH中的极化曲线及其相应的Tafel曲线。0.5 M H2SO4和1 M KOH中(e)η=150 mV的长期电解稳定性测试和(f)100 mA cm-2、300 mA cm-2和500 mA cm-2下的稳定性测试。如图2a所示,MoC-Mo2C-790电极在H2SO4溶液中的过点位仅为114 mV和183 mV,远低于Mo/C-590、MoC-Mo2C-690和Mo2C-890电极。Tafel曲线表明MoC-Mo2C-790电极在所有电解电极中具有最小的Tafel斜率62 mV dec-1(图2b)。尽管MoC-Mo2C-790电极的Tafel斜率值略高于Pt(35 mV dec-1),但该电极在强极化时的斜率值区域(200至500 mA cm-2)远小于Pt(405 mV dec-1)。这表明MoC-Mo2C-790电极能够以较小的过电位在高电流密度下工作,对于实际应用具有重要意义。此外,在1 M KOH溶液中,该电极在98.2 mV和292 mV的小过电位下提供10 mA cm-2和500 mA cm-2的电流密度,Tafel斜率为59 mV dec-1(图2c和d),证实了无贵金属HER电极中出色的活性。酸性和碱性溶液中相似的Tafel斜率值表明MoC-Mo2C复合电极的酸碱耐受性超过了贵金属催化剂(Pt),尤其是在碱性溶液中(图2b和d)。除了在酸性和碱性溶液中均具有优异的HER活性外,MoC-Mo2C-790电极还表现出超强的电催化稳定性。如图2e所示,MoC-Mo2C-790电极在1000小时内显示出几乎恒定的催化电流。此外,电极的高电流密度性能分别在100、300和500 mA cm-2下超过400小时进行了评估(图2f)。在高电流密度下工作后,过电位恢复到原始值,即使在工业级电流密度下也表现出出色的稳定性。