Ru-O-Cu中心催化剂

过电位仅 12.9 mV

阶梯退火构建的丰富Ru-O-Cu界面键合，同步加速水解离与氢脱附，碱性析氢活性超越商业铂碳

Xu, Jie · 陈昶乐 · 孔祥恺

Nano Energy 2023

具体参数

过电位

{'zh': '12.9', 'en': '12.9'} mV

Tafel斜率

{'zh': '27.9', 'en': '27.9'} mV decade⁻¹

转换频率

{'zh': '3.034', 'en': '3.034'} H₂ s⁻¹

技术优势

过电位极低

在10 mA cm⁻²时过电位仅12.9 mV，直接超越商业Pt/C，显著降低电解水能耗。

反应速率快

Tafel斜率27.9 mV decade⁻¹，表明Volmer-Tafel机制高效协同，H₂快速析出。

本征活性高

TOF高达3.034 H₂ s⁻¹，单原子位点利用率极高，远超多数Ru基催化剂。

多场景适用

在碱性电解液、中性淡水及湖水中均高效产氢，不受水源限制。

应用场景

• 碱性电解水：在碱性电解水制氢中替代铂基催化剂，降低过电位和成本。
• 析氢反应催化：用作高效析氢催化剂，加速水解离和氢脱附步骤。
• 燃料电池电极：作为燃料电池的阳极析氢催化剂，提升可再生能源转换效率。
• 电化学能源转换：整合到电解槽中，实现从碱性或中性水高效产氢。