晶态-非晶态复合电解水催化电极
工业工况下超低过电势
自支撑磷酸铁镍-硫化镍复合电极,在高电流密度下原位转化为高活性物种,实现高效气泡扩散与优异耐久性。
Guo, Lei · Jing, Xie · Shiyi, Chen · He, Zexing · Yuezheng, Liu · 史成香 · 高睿杰 · 潘伦 · 黄振峰 · Xiangwen, Zhang · 邹吉军
Applied Catalysis B: Environmental 2024
具体参数
- OER过电位 (FePi-NiS/NF)
- {'zh': '345', 'en': '345'} mV
- HER过电位 (NiCoPi-NiS/NF)
- {'zh': '223', 'en': '223'} mV
- 碱性电解池电压
- {'zh': '1.712', 'en': '1.712'} V
- AEM电解槽电流
- {'zh': '12.5', 'en': '12.5'} A
- AEM电解槽能效
- {'zh': '79.2', 'en': '79.2'} %
- AEM电解槽耐久性
- {'zh': '30', 'en': '30'} h
技术优势
工业电流下过电位极低
电极在高电流密度下原位转化为高活性物种,并提供大量催化位点,使OER和HER过电位分别低至345 mV和223 mV(1000 mA cm⁻²)。
大电流下气泡管理好
原位形成的多孔结构由纳米片互连,提供开放通道,促进气泡快速释放,避免阻塞活性位点,在高电流密度下保持稳定。
比商用催化剂节电
在AEM电解槽中,该电极比Pt/C||IrO₂基准电极节电0.215 kWh Nm⁻³,能效高达79.2%,并稳定运行30小时。
应用场景
- 碱性水电解制氢:替代高过电位电极,在工业电流密度下直接降低制氢能耗
- 析氧反应:提供高效、稳定的阳极催化剂,解决大电流下OER过电位高的问题
- 析氢反应:提供低过电位的阴极催化剂,提升工业碱性环境中HER效率
- AEM电解槽:作为自支撑膜电极组件,直接装机运行,实现节电与长寿命