三金属掺杂超薄NiMOF纳米片

全解水双功能电极

异原子掺杂重构电子结构，突破原始MOF双功能催化瓶颈，适用于工业级大电流制氢。

Liu, Shuang · Lina, Li · Yang, Tao · 王恩会 · 于湘涛 · 侯仰龙 · Zhentao, Du · 曹盛 · Chou, Kuochih · 侯新梅

Journal of Materials Science and Technology 2025

具体参数

OER过电位

{'zh': '238', 'en': '238'} mV

OER过电位

{'zh': '309', 'en': '309'} mV

OER过电位

{'zh': '408', 'en': '408'} mV

HER过电位

{'zh': '144', 'en': '144'} mV

HER过电位

{'zh': '255', 'en': '255'} mV

HER过电位

{'zh': '349', 'en': '349'} mV

全解水槽压

{'zh': '1.61', 'en': '1.61'} V

全解水槽压

{'zh': '2.16', 'en': '2.16'} V

技术优势

大电流下依旧高效

在1000 mA cm⁻²的超高电流密度下，OER过电位仅408 mV，HER过电位仅349 mV，超越绝大多数已报道的原始MOF。

稳定运行100小时

在100 mA cm⁻²的工业级电流密度下，全解水电解槽稳定运行100小时，展示了优异的耐久性。

AEM电解槽潜力大

在阴离子交换膜电解槽中，仅需2.16 V即可达到500 mA cm⁻²，体现了在实际器件中的低能耗优势。

应用场景

• 电解水制氢：直接用作碱性电解水双功能电极，在工业级电流下实现低槽压和长寿命。
• 双功能电催化剂：替代贵金属催化剂，单一材料即可催化OER和HER，简化电解槽设计。
• 阴离子交换膜电解：用于AEM电解槽中的双功能电极，降低高电流密度下的操作电压。
• 纳米阵列电极：超薄纳米阵列结构暴露更多活性位点，同时促进气泡释放，适应大电流工况。