非晶/晶界面双相电催化剂

非晶晶相协同加速PCET

在非晶N,S共掺杂多孔碳上组装Co/Co₂C晶体，形成稳定的双相结构和非晶/晶界面，同时提升了导电性和本征活性，并对水分子和中间体有更强吸附，从而加速质子耦合电子转移，实现高效的OER和HER。

Han, Yue · 柴东凤 · 冉建薪 · 张文治 · 张转芳 · 董国华 · Qi, Meili · Guo D. · Hui, Feng

Journal of Colloid and Interface Science 2024

参数信息

全水分解电压

1.54 V

OER过电位

240.0 mV

HER过电位

70.0 mV

技术优势

过电位低

OER仅需240 mV、HER仅需70 mV即可达到10 mA cm⁻²，显著降低电解能耗。

全解水电压低

由最优阳极和阴极组装的电解槽驱动电压仅1.54 V，接近商业化目标。

加速PCET

NSPC富含含氧基团、不饱和键和缺陷位，增强水分子及中间体吸附，从而加速质子耦合电子转移。

应用场景

• 电解水制氢：用低电压1.54 V全解水，降低绿氢生产的电力成本。
• 析氢反应：HER仅需70 mV过电位，可直接用于高效析氢电极。
• 析氧反应：OER过电位240 mV，替代贵金属催化剂用于阳极析氧。
• 燃料电池：双功能电催化活性可拓展至燃料电池电极反应。