Ni/W5N4异质结催化剂

大电流全解尿素

Ni/W5N4 Mott-Schottky异质结在尿素氧化和析氢反应中均表现出优异活性，实现大电流密度下高效尿素辅助水电解。

Zhou, Yumin · Chu, Bingxian · Zhengjian, Sun · 董丽辉 · Wang, Fan · Bin, Li · 范闽光 · Chen, Zhengjun

Applied Catalysis B: Environmental 2023

参数信息

尿素氧化起始电位

1.34 V vs. RHE

析氢过电位

25 mV

全电解槽电压

1.77 V

技术优势

大电流密度下电压低

在1000 mA cm⁻²电流密度下全解尿素仅需1.77 V，相比传统碱性水电解能耗更低。

两个半反应都高效

尿素氧化仅需1.34 V（vs. RHE），析氢过电位仅25 mV，均处于顶尖水平。

应用场景

• 尿素氧化反应：在低电位下分解尿素，可处理含尿素废水同时产氢。
• 电解水制氢：用尿素辅助替代析氧反应，大幅降低制氢电耗。
• 能源存储与转换：将电能与化学能高效互转，可作为可再生能源的载体。
• 燃料电池：作为尿素燃料电池核心电极材料，直接转化尿素为电能。
• 析氢反应：接近平衡电位的低过电位运行，大幅提升产氢能效。