富空位Ru/RuSex异质界面

过电位低于Pt/C

焦耳加热快速构建的Ru/RuSex异质界面,凭借硒空位与异质界面的协同作用,在碱性水和海水中实现优于商业铂碳的析氢活性。

Xiantao, Yang · Chunxia, Mu · Jiang, Yinghua · 孟祥超 · 童张法 · Huang, Kelei

Applied Catalysis B: Environmental 2025

具体参数

析氢过电位(1 M KOH)
{'zh': '21', 'en': '21'} mV
析氢过电位(碱性海水)
{'zh': '26', 'en': '26'} mV
长期运行稳定性
{'zh': '400', 'en': '400'} h

技术优势

过电位低于铂碳

在10 mA·cm⁻²下,1 M KOH中过电位为21 mV,碱性海水中为26 mV,均低于商业20% Pt/C,因此可替代贵金属铂,降低成本。

高电流下超长稳定

在阴离子交换膜电解槽中,碱性海水、800 mA·cm⁻²的高电流密度下,稳定运行400小时,说明催化剂能长期工作在实际电解条件下,减少更换频率和维护成本。

活性来源明确

实验表征与密度泛函理论计算揭示,优异的催化活性源于异质界面工程与硒空位形成的协同效应,且Ru位点邻近硒空位时氢吸附自由能最低,因此可以通过控制这些结构特征来进一步优化性能。

应用场景