N掺杂碳点异质结析氧电极

大电流下稳析氧

以N掺杂碳点调制内置电场，强化电荷转移，实现大电流密度下稳定的析氧反应。

Huimin, Yang · Jianguo, Dong · Xuena, Gao · 李昭 · 刘媛媛 · 李靖 · He, Xiaoyan · 田林

Small 2025

具体参数

过电位

{'zh': '389', 'en': '389'} mV

Tafel斜率

{'zh': '65', 'en': '65'} mV dec⁻¹

稳定性

{'zh': '425', 'en': '425'} h

法拉第效率

{'zh': '96', 'en': '96'} %

技术优势

大电流下仍高效

通过增强内置电场，加速电子转移，使催化剂在500 mA cm⁻²下仅需389 mV过电位。

超长稳定运行

在500 mA cm⁻²的大电流密度下连续运行超过425小时，性能无明显衰减，满足工业级耐久性要求。

反应路径优化

增强的内置电场优化了Co³⁺对OH⁻的吸附和氧的脱附，降低了反应能垒，从而提高本征活性。

应用场景

• 碱性电解水制氢：替代传统贵金属阳极，降低制氢电耗。
• 大电流析氧催化剂：在工业级电流密度下保持低过电位和长寿命。
• 燃料电池氧电极：为氧电极提供高效稳定的析氧催化位点。
• 工业电解槽阳极：直接用作阳极，耐受大电流长期运行。