富氧空位Co(OH)₂/AlOOH异质结

尿素制氢双功能催化

通过异质界面与氧空位协同，实现析氢与尿素氧化双功能高效催化，降低电解制氢能耗。

闫明磊 · 张军杰 · Wang, Cong · Wengang, Liu · Zhang, Jiahao · Liu, Chunquan · 鲁志伟 · 杨立军 · 蒋城露 · 赵洋

Journal of Colloid and Interface Science 2024

参数信息

析氢反应过电位

62.9 mV

尿素氧化反应电位

1.36 V

技术优势

电压需求大幅降低

用尿素氧化替代析氧反应，使电解池在10 mA cm⁻²下的电压只需1.48 V，远低于常规电解水所需的>1.8 V，显著节省电耗。

电荷转移提速

原位电化学阻抗谱证实异质结构催化剂具有快速的反应动力学和传质能力，有利于大电流密度下稳定运行。

导电性增强

丰富的氧空位不仅提高了材料的导电性，还同时充当催化反应的活性位点，从电子传输和反应动力学两方面提升性能。

应用场景

• 碱性电解水：降低阳极过电位，减少电解水制氢的电力消耗。
• 尿素氧化辅助制氢：用尿素氧化替代析氧，在更低电压下产氢并同时处理含尿素废水。
• 低能耗制氢：电解池电压降至1.48 V，比传统电解水显著节能。
• 尿素氧化反应：提供高活性UOR电催化剂，加快尿素氧化动力学。