低铂Ni(OH)₂催化电极

高电流密度析氢

MOF衍生纳米片-纳米颗粒结构经Pt-O-Ni界面强金属-载体作用，在碱性海水中兼具高活性与能耗优势，解决传统电极难以兼顾催化效率与长时间运行的矛盾。

Sun, Jianpeng · Zhang, Jason · 孟祥超

Applied Catalysis B: Environmental 2023

具体参数

过电位

{'zh': '19', 'en': '19'} mV

STH转换效率

{'zh': '13.5', 'en': '13.5'} %

AEM电解槽槽压

{'zh': '1.46', 'en': '1.46'} V

制氢能耗

{'zh': '3.8', 'en': '3.8'} kW·h

技术优势

性能超商用Pt/C

19 mV过电位低于商业20% Pt/C，且Pt载量更低，成本优势明显。

能耗显著降低

在200 mA·cm⁻²下制氢能耗仅3.8 kW·h/m³，低于泡沫镍基对比电极的4.3 kW·h/m³。

超亲水表面

超亲水表面有利于电解液接触和气泡脱附，提升高电流密度下的传质效率。

光伏耦合效率高

光伏驱动下STH转换效率达13.5%，展示可再生能源制氢潜力。

应用场景

• 海水电解制氢：低铂催化剂降低海水电解的贵金属用量，高活性与稳定性适合直接海水制氢。
• 碱性析氢：Pt-Ov协同位点优化氢吸附/脱附，在碱性介质中实现高效析氢。
• AEM电解槽阴极：作为AEM电解槽阴极，槽压1.46 V，能耗低，可直接集成。
• 电解水制氢：高活性低能耗特性适用于电解水制氢，降低单位氢气成本。