晶格畸变Ni纳米颗粒

工业级尿素制氢

氮掺杂碳壳封装并负载于脱木素木碳基底，在尿素氧化与析氢中均展现出低电位和超长稳定性。

Shi, Zhikai · 张耀 · Wei, Guo · 76344170 · Chen, Yan · 黄建林

Advanced Functional Materials 2024

具体参数

析氢过电位

{'zh': '24', 'en': '24'} mV

尿素氧化电位

{'zh': '1.244', 'en': '1.244'} V

全解电压

{'zh': '1.13', 'en': '1.13'} V

稳定性

{'zh': '1000', 'en': '1000'} h

AEM电解槽电压

{'zh': '1.62', 'en': '1.62'} V

AEM电解槽稳定性

{'zh': '150', 'en': '150'} h

技术优势

大电流下能耗低

尿素辅助全解水在100 mA cm⁻²下仅需1.13 V，远低于传统水分解。

千小时稳定

在100 mA cm⁻²下可稳定运行超过1000小时，衰减可忽略不计。

工业级AEM可用

组装为AEM电解槽后，在2000 mA cm⁻²下槽压仅1.62 V，并稳定运行150小时。

应用场景

• 碱性电解水制氢：自支撑电极可直接用于碱性电解槽，低过电位降低电耗。
• 工业副产尿素废水处理：将含尿素废水代替纯水作为阳极原料，同时降解尿素并产氢。
• 阴离子交换膜电解槽：在AEM电解槽中实现工业级电流密度（2 A cm⁻²）下稳定运行，可直接集成。
• 尿素氧化反应：高效催化UOR，降低阳极电位，从而降低全解水能耗。