二维导电MOF电催化剂

超越贵金属基准

通过金属活性中心与配位环境的组合调控，实现HER、OER和ORR催化活性的协同优化。

周亚男 · Sheng, Li · Chen, Lanlan · 赵文辉 · 张文华 · 杨金龙

Nano Research 2024

技术优势

超越贵金属基准

在DFT计算中，CoO4-HTT、RhN3O1-HTT和IrN3O1-HTT的催化活性分别超过HER、OER和ORR的基准催化剂，有望替代昂贵的贵金属。

稳定性有保证

热力学和电化学稳定性模拟表明，这些设计的催化剂在反应条件下是稳定的。

活性可调控

通过调节金属活性中心与局部配位环境的组合，可以有效平衡中间体与催化剂之间的相互作用强度，从而获得最优催化活性。

应用场景

• 酸性析氢电催化：利用CoO4-HTT在酸性条件下实现高效析氢，替代铂基催化剂。
• 析氧电催化：使用RhN3O1-HTT催化析氧反应，降低过电位。
• 燃料电池氧还原：将IrN3O1-HTT用于燃料电池阴极氧还原，提升效率。
• 电解水制氢：集成HER和OER催化剂实现高效全解水。
• 金属空气电池：利用ORR催化剂改善金属空气电池的放电性能。