硫化物/磷化物异质结电极

低过电位析氧

通过界面电荷重排优化氧中间体吸附，显著降低析氧反应能垒。

Chu, Xianyu · Yanan, Wang · Li, Jing · 姜维 · Wu, Yuanyuan · 鲁铭 · 刘博 · 刘春波 · 孙艳涛 · 车广波

Journal of Materials Science and Technology 2025

具体参数

析氧过电位

{'zh': '190', 'en': '190'} mV

析氧过电位

{'zh': '272', 'en': '272'} mV

析氧过电位

{'zh': '331', 'en': '331'} mV

技术优势

过电位低

在1 M KOH中仅需190 mV即可达到20 mA cm⁻²，优于单相Co₄S₃、CoP₃以及多数已报道的过渡金属催化剂。

活性位点更优

异质界面处的电荷重新分布优化了含氧中间体（*O、*OH、*OOH）的吸附强度，降低了析氧反应能垒。

制备一步完成

通过一步磷化硫化工艺即可在基底上直接生长异质结电极，方法简单，易于放大。

应用场景

• 电解水制氢：低过电位降低电解水能耗，提高产氢效率。
• 碱性电解槽阳极：在碱性条件下稳定高效催化析氧，可直接用于电解槽阳极。
• 金属-空气电池：优化的氧中间体吸附可提升空气电极的氧析出动力学。
• 电化学储能器件：高效析氧催化有助于可逆储能系统中的能量转化效率。