Fe-NiO/MoO₂异质结催化剂

耐盐海水分解

该异质结在海水电解中表面重构形成Fe、Mo共掺杂的NiOOH，表面负电荷富集排斥氯离子并富集水分子，在高盐度下维持高活性和稳定性。

Shiyu, Qin · Zhan, Zhao · Sun, Jianpeng · Zhang, Jason · 孟祥超

Nano Energy 2024

具体参数

OER过电位

{'zh': '399', 'en': '399'} mV

OER过电位增加

{'zh': '0.02', 'en': '0.02'} V

HER过电位

{'zh': '417', 'en': '417'} mV

HER过电位增加

{'zh': '0', 'en': '0'} V

技术优势

高盐下几乎不衰减

在1 M KOH中，从0 M到3 M NaCl，500 mA cm⁻²下的HER过电位增加约0 mV，OER过电位增加仅约0.02 V。

排斥氯离子

重构形成的Fe, Mo-NiOOH表面带更多负电荷，通过分子动力学模拟发现该表面排斥Cl⁻，同时富集H₂O分子形成薄水层，提高抗腐蚀能力。

大电流下活性高

在碱性海水中，1000 mA cm⁻²电流密度下OER过电位为399 mV，HER过电位为417 mV，适合工业级大电流电解。

应用场景

• 海水电解制氢：直接电解海水制氢，无需淡水纯化。
• 析氧反应催化剂：高盐海水中大电流下稳定析氧。
• 析氢反应催化剂：高盐海水中大电流下稳定析氢。
• 绿氢制备：利用海水生产绿氢，降低对淡水的依赖。
• 电解槽双功能催化剂：同一催化剂用于OER和HER，简化电解槽设计。