非贵金属高熵合金电极

成本骤降六倍

一种自支撑于泡沫铜的非贵金属高熵合金催化电极，用于镍氢气电池，无需铂即可实现高效氢析出与氧化。

刘双 · 王英 · Jiang, Taoli · 宋琎 · Sajid, Muhammad · Xu, Jingwen · Fan, Yanpeng · Wang, Xiaoyang · Jinghao, Chen · Liu, Zaichun · Zheng, Xinhua · 张凯 · Nian, Qingshun · Zhu, Zhengxin · Peng, Qia · Ahmad, Touqeer · 理科 · 陈维

ACS Nano 2024

参数信息

循环寿命

1800 h

电池级能量密度

109.3 Wh kg⁻¹

估算成本

107.8 $ kWh⁻¹

技术优势

成本降六倍

非贵金属高熵合金电极完全摆脱铂，估算成本107.8 $ kWh⁻¹，比铂碳体系低6倍以上。

长循环寿命

在15 mAh cm⁻²面容量下循环超过1800 h无容量衰减，证明高熵合金催化剂具有优异的电化学稳定性。

可放大生产

放大至0.45 Ah的电池仍保持109.3 Wh kg⁻¹电池级能量密度，接近实际应用水平。

双功能催化

优化活性位点的电子结构，显著促进HER和HOR反应，无需贵金属即可实现高效催化。

应用场景

• 氢储能电池：用于镍氢气电池阳极，替代铂催化，提高循环寿命并降低成本。
• 大规模储能：低成本长寿命的氢气电池适合大规模储能，降低系统每千瓦时成本。
• 电解水制氢：高熵合金电极高效催化HER，用于电解水制氢。
• 双功能电催化：兼具HER和HOR双功能活性，无需更换催化剂即可在充放电模式间切换。