双金属二茂铁基有机框架

电荷转移调控，OER 更高效

镍掺杂调控钴基MOF的电子结构，打破析氧反应中间体吸附能的线性限制，大幅降低过电位。

Hu, Jinsong · Qiaoling, Xu · Wang, Xiaoyu · 黄新华 · Chunhui, Zhou · Ye, Ying · 张雷 · Pang Huan

Carbon Energy 2023

具体参数

过电位

{'zh': '209', 'en': '209'} mV

过电位

{'zh': '252', 'en': '252'} mV

Tafel斜率

{'zh': '39', 'en': '39'} mV dec⁻¹

技术优势

镍掺杂打破线性限制

镍掺杂调控CoFc-MOF的电子结构，诱导电子定向转移，使*O→*OOH步骤的能量势垒大幅降低，从而突破传统催化剂中间体吸附能的线性限制。

高电流密度下依然高效

在工业级电流密度200 mA cm⁻²下过电位仅252 mV，表明该催化剂在苛刻条件下仍能维持高活性，适合实际电解槽应用。

导电性优异

镍掺杂后MOF的导电性得到提升，电荷转移电阻降低，有利于加速电极反应动力学。

应用场景

• 电解水制氢：替代贵金属IrO₂阳极，降低电解水制氢的过电位和能耗。
• 电催化析氧：在碱性介质中高效催化OER，是众多电化学能量转化装置的核心半反应。
• 燃料电池：可加速燃料电池阳极的氧析出，提升整体能量效率。
• 绿氢：为绿氢生产提供低成本、高效率的非贵金属催化剂。