BiVO₄修饰葫芦形空心PtNi催化剂

天然海水析氢过电位仅23 mV

利用半导体的定向电子转移与葫芦形空心结构的传质增强效应，在天然海水中实现了商用Pt/C无法企及的析氢稳定性。

Fu-Fei, Pu · Xiao, Yuxuan · 杨雄 · Fei, Yu · Xia, Lei · Chen, Jiangbo · Wu, Lu · Jing-jing, Xie · Wen-Ying, Zhao · Yu, Liu · 王立英 · Ying, Jie · Meijing, Liao · Ozoemena, Kenneth Ikechukwu · 田戈 · 王发洲 · Yang, Xiaoyu

Chemical Engineering Journal 2023

具体参数

析氢过电位

{'zh': '23', 'en': '23'} mV

Tafel斜率

{'zh': '40', 'en': '40'} mV dec⁻¹

稳定性

{'zh': '20', 'en': '20'} h

技术优势

过电位极低

功函数匹配驱动电子定向从BiVO₄转移到PtNi，加速水分子解离，将过电位降至商用Pt/C难以达到的水平。

稳定性远超商用Pt/C

空心葫芦形结构增强传质并抑制纳米粒子团聚，20小时连续运行性能衰减极小。

天然海水中高效制氢

直接在碱性天然海水中工作，避免使用纯水，降低绿氢生产成本。

应用场景

• 天然海水电解制氢：直接利用海水产氢，避免淡水消耗，降低制氢成本。
• 碱性析氢电催化剂：替代碱性电解槽中的Pt/C，降低过电位与能耗。
• 绿氢制备：以可再生电力驱动海水电解，实现零碳氢能。
• 燃料电池催化剂：高活性与稳定性可应用于燃料电池阴极，提升功率密度。