传质提速16倍
高曲率铂纳米锥与三维多孔TiAl骨架集成,利用尖端增强电场大幅提升反应物供给,突破析氢过程的传质瓶颈。
Chen, Teng · Ma, Jun · Chenjia, Liang · Xu, Xin · Hu, Jianqiang · 陈捷 · 丁维平
Advanced Materials 2025
高曲率铂纳米锥产生的局域强电场会把H₃O⁺“拉”到催化剂表面,使其局部浓度比体相电解液高1.6倍;同时3D TiAl骨架中的H₃O⁺扩散系数比商业碳载体高16.7倍以上,反应物供给效率大幅提升。
在质子交换膜电解槽中,阴极采用该催化剂时,60 °C下仅需1.88 V的槽压就能达到1.0 A cm⁻²的工业级电流密度,对应较低的单位氢耗。
在1.0 A cm⁻²条件下连续运行至少800小时,电压衰减速率仅为137 µV h⁻¹,比许多已报道的电解槽催化剂都要慢,意味着维护成本更低。