MOF衍生钴锰硼纳米片阵列

双功能全解水

从MOF前驱体转化而来的钴锰硼纳米片阵列，通过电子调制同时优化析氢和析氧双功能催化，可直接用作无粘结剂电极，为全解水提供一体化解决方案。

Li, Songzhan · Zhipeng, Wang · Yang, Yanqin · Shanjia, Pan · Wenxuan, Pan · Tang, Man · Liu, Kan

Journal of Electroanalytical Chemistry 2024

具体参数

HER过电位

{'zh': '277', 'en': '277'} mV

HER Tafel斜率

{'zh': '71', 'en': '71'} mV dec⁻¹

OER电位

{'zh': '1.54', 'en': '1.54'} V

OER Tafel斜率

{'zh': '62', 'en': '62'} mV dec⁻¹

技术优势

无粘结剂一体化

纳米片阵列直接生长在导电基底上，避免粘结剂涂覆带来的额外电阻和活性面积损失，催化反应界面更充分。

双功能全解水

同一种材料同时高效催化HER和OER，使全解水装置无需两种不同催化剂，简化设计和集成。

电子调制降能垒

DFT计算显示，锰掺杂和硼的共价键合降低了氢吸附自由能和OOH*生成能垒，从机理上优化反应动力学。

应用场景

• 电解水制氢：直接用作电解槽双功能电极，简化制氢装置。
• 双功能电催化剂：替代两种单功能催化剂，单一材料实现全解水。
• 析氢电极：低过电位析氢，提高电解制氢能效。
• 绿氢制备：无贵金属且高效稳定，适合可再生能源电解制氢。