废LFP衍生异质结催化剂

耐氯耐卤素抗腐蚀

利用废旧磷酸铁锂正极固相重构，表面原位构筑p-NiO/n-Fe₂O₃异质结，在不改变体相的前提下激活晶格氧氧化，同时利用富磷酸根骨架静电排斥氯离子，实现含氯电解液中的高效稳定析氧。

Wang, Chang · 孔祥恺 · Yin, Fan · Zheng, Fangyu · 庄全超 · 鞠治成 · 张晋涛

Angewandte Chemie - International Edition 2025

参数信息

过电位

268 mV

过电位

292 mV

成本效率提升倍数

6

技术优势

不怕海水里的氯离子

富磷酸根骨架通过强静电排斥有效阻挡氯离子接近活性位点，抑制卤素腐蚀，在含氯电解液中稳定运行。

成本效率提升6倍

技术经济分析表明，该升级再造路线的成本效率比传统回收方法提高6倍，兼具环保与经济性。

高电流密度下照样高效

在100 mA cm⁻²的严苛条件下过电位仅292 mV，保持低能耗，适合实际电解需求。

应用场景

• 电解水制氢：直接利用含氯水源（如海水）电解制氢，无需预先脱盐，简化系统并降低成本。
• 析氧电催化剂：提供一种耐氯、低成本且高性能的析氧催化剂，替代贵金属催化剂用于碱性电解。
• 锂电池回收与再利用：将退役磷酸铁锂电池正极直接升级再造为催化剂，避免传统回收的高能耗和污染，实现高值化利用。
• 耐腐蚀催化剂：用于含氯环境中的电催化反应，避免氯离子对活性位点和基底材料的腐蚀损坏。
• 可再生能源制氢：耦合光伏/风电直接电解盐水制“绿氢”，为波动性可再生能源提供耐腐蚀、低过电位的解决方案。