亚纳米钌-碳化铁双功能催化剂

工业电流密度下稳定超150 h

Ru与Fe₃C间的氢溢流机制和电子协同，在低贵金属用量下实现了工业级大电流电解水的高效与长稳。

Hanyu, Tan · Shi, Chaoyang · 徐明丽 · Zhiwei, Meng · Baoyu, Huang · Qingrong, Long · 于杰

Applied Surface Science 2025

具体参数

析氢过电位（10 mA cm⁻²）

{'zh': '18', 'en': '18'} mV

析氢过电位（500 mA cm⁻²）

{'zh': '202', 'en': '202'} mV

析氧过电位（10 mA cm⁻²）

{'zh': '263', 'en': '263'} mV

析氧过电位（500 mA cm⁻²）

{'zh': '382', 'en': '382'} mV

全解水槽压（500 mA cm⁻²）

{'zh': '1.87', 'en': '1.87'} V

全解水稳定性（500 mA cm⁻²）

{'zh': '150', 'en': '150'} h

技术优势

大电流省电

全解水仅1.87 V即达到500 mA cm⁻²，远优于常规催化剂，利于降低工业电解能耗。

长时运行不衰减

在500 mA cm⁻²工业级电流密度下连续运行150小时，电压几乎无升高。

贵金属用量极低

以亚纳米Ru粒子形式负载，极大降低贵金属用量，同时保持高活性。

应用场景

• 碱性电解水制氢：直接用作自支撑电极，降低碱性电解水制氢的能耗和贵金属负载。
• 双功能电催化剂：同时催化HER和OER，简化电解池设计，无需配对两种不同催化剂。
• 工业电催化：在500 mA cm⁻²下稳定工作150 h，满足工业级电流密度和耐久性要求。