缺陷驱动FeCoNi-MOF

电流密度达千毫安每平方厘米

通过CV诱导逐步重构，MOF原位转化为高活性氧氢氧化物，在工业级电流密度下保持长期稳定运行。

Shizhen, Song · Tian, Boyuan · 荣命哲 · 杨爱军

Chemical Engineering Journal 2026

具体参数

过电位

{'zh': '284', 'en': '284'} mV

Tafel斜率

{'zh': '31.88', 'en': '31.88'} mV dec⁻¹

稳定性

{'zh': '400', 'en': '400'} h

技术优势

重构过程可追踪

通过解析不同CV阶段的电化学演变，可以追踪从初始MOF结构经FeOOH中间体到高活性CoFe/NiFeOOH相的快速重构过程。

产生氧空位

重构过程中发生配体解离、金属离子溶出和氧空位产生，共同优化了氧中间体的吸附行为。

降低决速步能垒

DFT计算表明，引入的氧空位调制Fe位点的电子结构，从而降低了决速步的能垒。

应用场景

• 工业电解水制氢：在工业级电流密度下高效稳定产氢，可直接用于大规模电解水制氢。
• 阴离子交换膜电解槽：在AEM电解槽中于1.75 V下稳定运行超400小时，适合集成到阴离子交换膜电解系统。
• 高电流密度电催化：仅284 mV过电位即可达到1000 mA cm⁻²，满足高电流密度电解需求。
• MOF衍生催化剂：通过缺陷驱动重构获得高活性氧氢氧化物，为MOF衍生催化剂设计提供新思路。