铈改性钴铁合金

水分解性能大增

一种在水分解中表现出色的材料，加速了反应速率。

Yanbing, Huang · Wang, Jiawen · Zongli, Gu · 刘岩 · 张金利 · Bao, Fuxi

ChemCatChem 2025

具体参数

OER 转换频率

{'zh': '0.77', 'en': '0.77'} s⁻¹

HER 转换频率

{'zh': '0.66', 'en': '0.66'} s⁻¹

OER 过电位

{'zh': '227', 'en': '227'} mV

OER Tafel 斜率

{'zh': '32.5', 'en': '32.5'} mV dec⁻¹

HER 过电位

{'zh': '100', 'en': '100'} mV

HER Tafel 斜率

{'zh': '60.7', 'en': '60.7'} mV dec⁻¹

电解槽电压

{'zh': '1.63', 'en': '1.63'} V

高电流 OER 稳定性

{'zh': '85', 'en': '85'} h

技术优势

反应速率大幅提升

铈的引入使催化剂的转换频率提高了一个数量级以上：OER TOF 从 0.03 s⁻¹ 提高到 0.77 s⁻¹，HER TOF 从 0.22 s⁻¹ 提高到 0.66 s⁻¹。

高电流下稳定工作

在 500 mA cm⁻² 的高电流密度下，析氧反应过电位仅需 290 mV，并保持 85 小时的稳定性。

全解水电压低

使用该催化剂组装的电解槽仅需 1.63 V 即可达到 10 mA cm⁻²，接近理论极限，且能维持约 100 mA cm⁻² 的电流密度 24 小时。

应用场景

• 碱性水电解：提升碱水电解槽的电流效率，降低电耗成本。
• 氢能生产：以非贵金属催化剂实现高效析氢，替代铂基催化剂。
• 电催化剂：提供高本征活性的双功能催化剂，适合全解水应用。