多异质结双功能电催化剂

低至 1.58 V 全解水

将 CoS₂纳米颗粒共价连接于氮掺杂碳纳米管并限域于空心碳纳米笼，构建多异质界面协同提升氢/氧中间体催化活性。

Yang, Xing · 孙自许 · Zhang J.

Journal of Alloys and Compounds 2024

参数信息

全解水槽压

1.58 V

锂离子电池负极比容量

1040 mAh g⁻¹

锂离子电池负极倍率容量

648 mAh g⁻¹

钠离子电池负极比容量

582 mAh g⁻¹

技术优势

一个材料干两份活

h-CoS@NC 作为双功能电催化剂，可同时高效催化析氢和析氧，无需两套独立催化剂体系。

省电

在 10 mA cm⁻² 电流密度下，电解槽仅需 1.58 V，远低于传统非贵金属双功能催化剂。

锂电负极能力强劲

作为锂电池负极，0.1 A g⁻¹ 下比容量 1040 mAh g⁻¹，且在 5 A g⁻¹ 高倍率下仍保持 648 mAh g⁻¹，适合快充场景。

太阳能自己驱动自己

将太阳能充电的锂电池与电解槽集成，实现自供能制氢，摆脱电网依赖。

应用场景

• 电解水制氢：直接用太阳能自驱动产氢，无需电网、无需两套催化剂。
• 锂离子电池负极材料：提供高比容量和大倍率，适合快充锂电场景。
• 钠离子电池负极材料：0.1 A g⁻¹ 下 582 mAh g⁻¹，可作钠电高容量负极。
• 双功能电催化：一剂催化两反应，简化电解水器件设计。
• 自供能水分解系统：集成太阳能充电电池与电解槽，实现户外原位制氢。