扭曲纳米孪晶铜

超越商用铂碳

通过电还原诱导的扭曲纳米孪晶和刃位错,这种纯铜催化剂在大电流密度下展现出超越商用铂碳的析氢活性和耐久性,为低成本大规模制氢开辟了新路径。

李哲 · 王越帅 · 刘辉 · Feng, Yi · 杜希文 · Zhiheng, Xie · Zhou, Jihan · Liu, Yang · 宋云 · 王飞 · 隋曼龄 · 卢岳 · 方方 · 孙大林

Nature Materials 2025

参数信息

析氢性能
>100 mA cm⁻²

技术优势

性能超越商用Pt/C

在酸性电解液中,当电流密度大于100 mA cm⁻²时,该纯铜催化剂的析氢性能优于商用Pt/C,解决了铜催化剂活性差的问题。

增强中间体结合

扭曲纳米孪晶和刃位错诱导高晶格应变,降低铜配位数,从而增强铜与反应中间体的相互作用,提升催化活性。

成本低廉

该催化剂基于纯铜,原料丰富且价格远低于铂,为大规模工业制氢提供了经济可行的选择。

耐久性优异

局部结构修饰不仅提升活性,还赋予催化剂良好的耐久性,使其在长期运行中保持稳定。

应用场景