磷空位磷化钴电催化剂

安培级海水制氢

磷空位富集且嵌入氮掺杂碳基质的磷化钴，在工业级电流密度下高效稳定驱动海水电解，解决安培级双功能电催化剂不足的问题。

Wang, Xuanyi · 刘晓斌 · Siqi, Wu · Kang, Liu · Xiangmin, Meng · 李斌 · 赖建平 · 王雷 · Feng, Shouhua · 孟祥民

Nano Energy 2023

参数信息

电解电压

1.88 V

电解电压

1.74 V

稳定性（100小时无衰减）

100 h

技术优势

安培级电流密度下稳定运行

在 1.0 A cm⁻² 下运行 100 小时电解电压无明显上升，满足工业化对长时耐久性的要求。

低电解电压

在 6.0 M KOH 海水中 60 °C 下只需 1.74 V 就能达到 1.0 A cm⁻²，能耗更低。

双功能催化

磷空位诱导优化 HER 中间体吸附能并促进 OER 活性物种快速重构，让同一催化剂可同时催化析氢和析氧。

应用场景

• 碱性海水电解：在碱性海水电解液中直接实现安培级电流密度，无需额外海水净化步骤。
• 海水制氢：为直接利用海水制氢提供稳定高效的电催化剂，省去淡水纯化。
• 双功能电催化：同一催化剂兼顾 HER 和 OER，简化电解槽设计和运行。
• 工业电解槽：在工业级电流密度和温度下表现稳定，适合放大到工业电解槽。