MoO₂/Mo₂N异质结构电催化剂

安培级电流密度制氢

通过精确调控Mo-N/Mo-O构型优化Mo位点的氢吸附，削弱氢吸附强度，从而实现安培级电流密度下的高效析氢，尤其适用于工业级制氢。

Shuai, Feng · Donglian, Li · Hao, Dong · Xie, Song · Yaping, Miao · Xuming, Zhang · Biao, Gao · Paul K., Chu · 彭祥

Applied Catalysis B: Environmental 2024

具体参数

电流密度@过电位

{'zh': '1', 'en': '1'} A cm⁻²

稳定性

{'zh': '180', 'en': '180'} h

法拉第效率

{'zh': '99.8', 'en': '99.8'} %

技术优势

吸附弱化，析氢加速

精确调控的Mo-N/Mo-O构型削弱Mo位点对氢的吸附，从而加快气态氢的释放，使过电位显著降低。

安培级电流密度

在0.5 M H₂SO₄中，335 mV过电位下即可达到1 A cm⁻²电流密度，满足工业级制氢对大电流的需求。

长效稳定

在1 A cm⁻²电流密度下连续运行180小时仍保持稳定，展现出优异的耐久性。

法拉第效率99.8%

接近100%的法拉第效率表明电子几乎全部用于析氢反应，副反应极小。

应用场景

• 工业电解水制氢：在工业级大电流下高效稳定产氢，可直接用于电解槽升级。
• 电化学能源转换：优化电子构型降低析氢过电位，提升电能到氢能的转换效率。
• 氢能全产业链：非贵金属催化剂实现高效制氢，降低绿氢生产成本。
• 催化材料：MoO₂/Mo₂N异质结构可替代铂基催化剂用于酸性析氢。