MoSe₂/MoO₂异质结电极

超低电压制氢

以铁升级反应替代析氧反应，将制氢与废水净化整合于同一电极，大幅降低能耗。

彭祥 · Xie, Song · Xiong, Shijian · Rong, Li · Wang, Peng · Xuming, Zhang · Liu Z. · 胡良胜 · 高标 · Peter, Kelly · 69963970

Journal of Energy Chemistry 2023

具体参数

全解电压

{'zh': '0.68', 'en': '0.68'} V

制氢电耗

{'zh': '2.69', 'en': '2.69'} kWh m⁻³

阳极电位降幅

{'zh': '95', 'en': '95'} %

技术优势

电压大幅下降

阳极反应换成铁氧化后，10 mA cm⁻²所需电位降低95%，全解电压降至0.68 V。

不用贵金属阳极

本工作用Fe²⁺氧化替代析氧，阳极无需IrO₂等贵金属催化剂，大幅降低设备成本。

废水变资源

阳极生成的铁物种通过絮凝去除RhB污染物，同时产生纳米磁性粉末和富集RhB的产物，创造附加价值。

大电流更强

高电流密度下HER性能超越商业Pt/C，适合实际工业电解槽工况。

应用场景

• 电解水制氢：用碳布电极在0.68 V下制氢，电耗仅2.69 kWh/m³，适合大规模电解槽。
• 析氢反应：高电流密度下活性超过Pt/C，可作为高性能析氢阴极直接替换贵金属。
• 电催化：异质结界面协同提升HER动力学，为非贵金属催化剂设计提供新策略。
• 废水处理：阳极铁氧化同步絮凝去除RhB，并能回收磁性粉末，实现治污与资源化。