Pt/Co双单原子Janus MXene

双面分工协同催化

在二维薄片的两面分别锚定铂和钴单原子，各自专攻析氢与析氧，实现高效稳定的双功能全解水。

张健 · Yuze, Guan · 李咏华 · 陈伟 · 李兴鳌 · 朱新宝 · Cui, Yan · Huang Wei

ACS Nano 2026

具体参数

HER过电位

{'zh': '20.0', 'en': '20.0'} mV

OER过电位

{'zh': '195.0', 'en': '195.0'} mV

全解水电压

{'zh': '1.45', 'en': '1.45'} V

全解水电压 (AEMWE)

{'zh': '1.81', 'en': '1.81'} V

AEMWE稳定性

{'zh': '200', 'en': '200'} h

技术优势

HER过电位极低

Pt单原子一侧只需20.0 mV即可达到10 mA cm⁻²，媲美贵金属Pt基催化剂。

OER性能卓越

Co单原子一侧在10 mA cm⁻²时过电位仅195.0 mV，活性优于许多金属氧化物催化剂。

全解水电压极低

得益于双面分工，全解水仅需1.45 V即可达到10 mA cm⁻²，远低于传统双功能催化剂。

工业级电流密度稳定

在AEMWE中1.0 A cm⁻²下运行200 h，证明其在实际电解槽中的耐久性。

应用场景

• AEM电解槽：作为双功能电极，在AEMWE中1 A cm⁻²下仅需1.81 V并稳定200 h。
• 析氢催化剂：Pt单原子侧提供20 mV@10 mA cm⁻²的极低HER过电位。
• 析氧催化剂：Co单原子侧实现195 mV@10 mA cm⁻²的优异OER性能。
• 双功能电催化剂：空间隔离双单原子协同，全解水仅需1.45 V@10 mA cm⁻²。