非晶CoBOₓ/NiSe异质结

全pH高效水电解

晶体限域诱导非晶层键长缩短，实现中间体吸附/脱附平衡，突破贵金属催化剂pH局限

Liu, Yaoda · Sakthivel, Thangavel · 胡峰 · Tian, Yahui · Wu, Dongshuang · Edison Huixiang, Ang · Liu, Hang · Shengwu, Guo · Peng, Shengjie · 戴正飞

Advanced Energy Materials 2023

具体参数

析氢过电位

{'zh': '14.5', 'en': '14.5'} mV

析氧过电位

{'zh': '229.1', 'en': '229.1'} mV

析氧电流密度

{'zh': '2', 'en': '2'} A cm⁻²

全水解电压

{'zh': '1.48', 'en': '1.48'} V

技术优势

碱性析氢超Pt

CoBOₓ/NiSe在10 mA cm⁻²下的析氢过电位仅14.5 mV，低于商业Pt/C，源自非晶-晶体界面优化的氢吸附自由能。

工业级大电流产氧

在碱性介质中析氧反应可达到2 A cm⁻²的工业级电流密度，满足实际电解槽高负载需求。

全pH稳定

异质结构在不同pH电解液中均表现高效稳定，打破传统催化剂仅限酸性或碱性的应用桎梏。

应用场景

• 析氢催化：替代贵金属电极，在碱性电解中实现超低过电位析氢，大幅降低制氢电耗。
• 燃料电池催化剂：作为燃料电池阳极催化剂，其全pH适应性可拓宽燃料电池适用场景，提升系统稳健性。
• 可再生能源制氢：在波动性可再生能源驱动下，稳定高效运行，实现绿色电力到氢能的高效转换。
• 工业电解槽：提供工业级电流密度和低全水解电压，直接集成商用膜电极组件，降本增效。