Ni₄₀Fe₄₀P₂₀非晶丝

弱磁场大幅提效

这种软磁非晶丝在仅100 Oe的外场下即可将电解水性能提升至1.51 V@1000 mA cm⁻²，超越了所有已报道催化剂。

Pei, Chaoqun · 陈杰 · Ma, Dong · 马将 · Feng, Tao · 孙保安 · 王炜华

Advanced Science 2026

具体参数

全解水槽电压

1.51 V

OER增强所需磁场

100 Oe

技术优势

磁场需求低两个数量级

只需100 Oe即可显著增强OER活性，而晶体催化剂如CoFe₂O₄需要10000 Oe，大幅降低了外加磁场的设备与能耗门槛。

全解水性能创纪录

在100 Oe磁场下，Ni₄₀Fe₄₀P₂₀非晶丝实现1.51 V@1000 mA cm⁻²的全解水槽压，超越所有已报道催化剂，意味着更低的电解能耗。

磁增强机理明确

磁增强源于非晶丝表面周期性磁畴结构诱导的自旋极化，增加轨道杂化和净自旋密度，为提高催化活性提供了可设计的物理依据。

应用场景

• 电解水制氢：以创纪录的低槽压高效制氢，显著降低电解水能耗。
• 燃料电池：非贵金属催化剂降低膜电极成本，并可耦合弱磁调控提升性能。
• 电催化析氧：软磁非晶丝在100 Oe磁场下即可显著提高析氧活性，替代贵金属催化剂。
• 磁调控催化：利用非晶丝表面磁畴结构，以极低磁场实现催化性能的精密调控。