自适应非晶CoOxCly析氯催化剂

酸性盐水中氯气选择性近100%

通过自适应的非晶结构和氯离子原位调控，抑制析氧副反应，实现了酸性盐水中的高效选择性析氯，大幅提升稳定性。

Xiao, Mengjun · Wu, Qianbao · Ku, Ruiqi · 周柳江 · Long, Chang · Liang, Junwu · Mavrič, Andraž · 李雷 · 朱静 · Valant, M. · 李炯 · Zeng, Zhenhua · 崔春华

Nature Communications 2023

具体参数

析氯选择性

{'zh': '~100', 'en': '~100'} %

过电位

{'zh': '~0.1', 'en': '~0.1'} V

稳定性

{'zh': '500', 'en': '500'} h

技术优势

析氧被抑制

电化学引入的Cl⁻阻止Co位点充电到更高氧化态，从而抑制O-O键形成，切断了析氧路径。

选择性近100%

通过Cl⁻约束的Co-O*位点上的Volmer-Heyrovsky路径，析氯选择性被显著增强，在10 mA cm⁻²下达到约100%。

超长稳定性

催化剂在酸性盐水中连续运行超过500小时仍保持高活性，远超传统钌基阳极的寿命。

应用场景

• 氯碱工业电解槽：替代传统DSA，消除析氧副反应并延长阳极寿命，降低能耗。
• 酸性析氯阳极：为酸性电解体系提供高选择性、耐腐蚀的非贵金属阳极选项。
• 盐水电解制氯：提升盐水电解制氯的电流效率，避免氧气生成导致的安全风险。
• 酸性水电解：在酸性水电解中用作析氯功能化阳极，实现产物分离或原位消毒。