多孔纳米针阵列双功能催化剂

碱性水裂解低过电位

一种由Ni3S2和Co2P异质结构组成的多孔纳米针阵列催化剂，在全解水中性能超越商业RuO2‖Pt/C组合，为高效制氢提供新途径。

Wang, Xuanbing · Wang J. · 徐瑞东 · Yang, Linjing

International Journal of Hydrogen Energy 2024

具体参数

析氢反应过电位

{'zh': '47', 'en': '47'} mV

析氧反应过电位

{'zh': '260', 'en': '260'} mV

全解水电压

{'zh': '1.53', 'en': '1.53'} V

技术优势

双功能活性高

HER和OER过电位均很低，可直接用于两电极全解水。

超越商业贵金属组合

两电极体系达到10 mA cm⁻²仅需1.53 V，低于RuO₂‖Pt/C的1.61 V，且成本更低。

反应动力学优化

甲醇氧化探针实验表明∗OH在活性位点上的脱附更容易，从而优化了动力学条件。

确定活性位点

原位拉曼光谱揭示NiOOH和CoOOH是OER活性位点，金属位点是HER活性位点。

应用场景

• 碱性电解水制氢：低过电位全解水，降低电解制氢能耗。
• 高效电催化水分解：双功能高性能，简化电解槽设计。
• 电化学能源器件：直接生长电极，便于器件集成。
• 非贵金属催化剂：替代贵金属，降低催化剂成本。