钒掺杂钼镍异质结电催化剂

400 mA cm⁻² 下低过电位

通过钒掺杂和异质结构精细调控d带中心，同时优化HER和OER中间体吸附，实现大电流密度下超越Pt/C和RuO₂的双功能性能。

Wang, Guimin · 王佳琪 · 闫海静 · 田春贵 · 焦艳清

Journal of Colloid and Interface Science 2025

参数信息

HER过电位

193 mV

OER过电位

460 mV

全解水电压

1.504 V

技术优势

大电流下性能超越贵金属

在400 mA cm⁻²下，HER过电位为193 mV，优于Pt/C的306 mV；OER过电位为460 mV，优于RuO₂的512 mV，可直接替代贵金属催化剂用于工业级电流密度。

双功能设计简化电解槽

同一催化剂可同时催化HER和OER，组装的全解水电解槽仅需1.504 V@10 mA cm⁻²，避免使用两种不同催化剂带来的界面和匹配问题。

机制清晰的d带中心调控

V掺杂和异质结构使Mo的d带中心上移增强H₂O吸附；Ni的d带中心先上移后微降，促进O*向OOH*转化，从而同时优化HER和OER活性，为理性设计提供指导。

应用场景

• 碱性电解水制氢：用低过电位双功能催化剂降低电解槽能耗，替代贵金属。
• 大电流析氢电极：在400 mA cm⁻²下HER过电位仅193 mV，适合大电流制氢。
• 电解水装置：同一种材料同时催化HER和OER，简化电解槽设计。