超亲水NiFe纳米锥电极

工业级高稳定析氧

纳米锥阵列结构同时实现快速传质与大面积低成本制备，在工业碱性电解条件下保持高活性和超长稳定性。

柳鹏 · Wang, Jinyi · Wang, Xiaolong · Liu, Liping · Yan, Xupeng · Huanjun, Wang · Lu, Qichen · Wang, Fan · Ren, Zhibo

International Journal of Hydrogen Energy 2024

具体参数

析氧过电位

{'zh': '269', 'en': '269'} mV

电位增幅

{'zh': '4', 'en': '4'} %

电解能耗

{'zh': '4.0', 'en': '4.0'} kWh Nm⁻³ H₂

技术优势

过电位低至269 mV

在500 mA cm⁻²高电流密度下仅需269 mV过电位，得益于原位形成的NiFe LDH活性相和超亲水结构带来的快速传质。

耐久性出众

在500 mA cm⁻²下运行250 h后电位仅增加4%，归因于NiFe核-LDH壳结构及纳米锥与基底间的金属键合。

电解能耗大幅降低

80 °C、500 mA cm⁻²下电解能耗为4.0 kWh Nm⁻³ H₂，显著低于Ni mesh对比样和多数商用电解槽。

可规模化制备

采用电沉积法快速制备，兼顾成本效益和规模化生产潜力。

应用场景

• 碱性水电解制氢：在工业级电流密度下高效稳定产氢，降低单位氢气能耗。
• 工业电解槽阳极：可直接用作阳极，耐受高温高浓碱液，无需额外处理。
• 析氧反应：纳米锥阵列与NiFe LDH协同提供高活性析氧位点。