双缺陷NiFe羟基氧化物

工业电解能耗≈4.6 kWh/m³

阳离子空位与Mo掺杂共存的NiFe羟基氧化物，在工业电解槽中实现超低能耗制氢

Zhao, Yingxia · Wen, Qunlei · 黄丹极 · Chi, Jiao · 刘友文 · 刘阳 · 方家琨 · Sun, Ming · 余林

Advanced Energy Materials 2023

参数信息

析氧过电位

255 mV

工业电解槽运行电流

8 A

制氢能耗

4.6 kWh m⁻³ H₂

技术优势

过电位低

双缺陷调控使NiFe羟基氧化物在100 mA cm⁻²时过电位仅255 mV，显著优于未调控催化剂。

工业级稳定

在工业电解槽中以8 A稳定运行，证明其满足实际工况下的长期稳定性。

能耗极低

制氢能耗约4.6 kWh m⁻³ H₂，远低于常规碱性电解槽，降低运行成本。

机理指导设计

采用DFT计算预测双缺陷对d带中心的调控，指导实验合成，加速催化剂开发。

应用场景

• 碱性电解水制氢：可直接用于碱性电解水阳极，降低制氢电耗。
• 工业电解槽：已验证在工业电解槽中8 A稳定运行，适合规模化制氢。
• 析氧催化剂：替代贵金属催化剂，在100 mA cm⁻²下过电位仅255 mV。
• 可再生能源存储：低能耗制氢可将可再生电力转化为易储存的氢能。