S/Co共掺杂NiFe LDH

析氧稳定800小时

通过S/Co共掺杂实现局部结构单元的可逆振荡，同步抑制Fe溶解并促进再沉积，使层状双氢氧化物在工业级电流密度下兼具高活性与长耐久。

Wen, Qunlei · Yu, Lin Lin · Yang, Zhenhong · 杨若欧 · 刘友文 · 艾小猛 · 方家琨 · 李亚飞 · 夏宝玉 · 程时杰

Angewandte Chemie - International Edition 2025

参数信息

稳定运行时长

800 h

寿命

5000 h

制氢能耗

4.05 kWh Nm⁻³

技术优势

稳定运行800小时

在工业电解设备中实测稳定运行超过800小时，寿命外推达5000小时（衰减10%），远超常规NiFe LDH。

共掺杂实现动态稳定

S浸出缓解晶格失配抑制Fe溶解，吸电子的Co作为沉积位点促进Fe再沉积，实现局部结构单元的可逆振荡。

能耗低

在工业级电流密度4000 A m⁻²下，制氢能耗仅4.05 kWh Nm⁻³ H₂，降低了电力成本。

应用场景

• 碱性电解水制氢：直接用作碱性电解槽阳极，降低制氢电耗与成本。
• 工业级电催化剂：在工业级电流密度下稳定运行，替代现有易衰减催化剂。
• 电解槽阳极：作为电解槽阳极涂层，延长设备寿命并降低能耗。
• 低成本绿氢：使产氢成本降至2.315美元/kg，具备经济可行性。
• 动态稳定性设计：通过共掺杂调控结构振荡，为长寿命催化剂提供设计策略。