单原子厚hBN助催化剂

低塔菲尔斜率

单原子厚的hBN薄膜作为助催化剂，通过表面吸附氧中间体促进去质子化，实现高效析氧反应。

Lu, Yizhen · Li, Bixuan · Xu, Na · Zhou, Zhihua · 喻骁 · 江昱 · Li, Teng · 胡晟 · 宫勇吉 · 曹阳

Nature Communications 2023

参数信息

塔菲尔斜率

30 mV dec⁻¹

反应电流

2000 mA cm⁻²

质量活性提升倍数

5 orders of magnitude

技术优势

Tafel斜率低至30 mV dec⁻¹

hBN薄膜包覆的Ni-Fe(氧)氢氧化物阳极表现出优异的OER动力学，有利于在较低过电位下获得高电流密度。

反应电流提升约10倍

hBN包覆后，阳极的反应电流达到约2000 mA cm⁻²（过电位约490 mV），并能稳定运行超过150小时。

质量活性超越商业化催化剂五个数量级

hBN助催化剂的质量活性比商业化催化剂高出最多五个数量级，显示出极高的原子效率。

应用场景

• 电解水制氢：提高析氧反应效率，降低电解水制氢的过电位和能耗。
• 金属空气电池：用作空气电极的析氧催化剂，提升电池充放电效率。
• 电化学储能：改善电极界面电荷传输，提高储能器件的能量效率。
• 燃料电池：提供稳定的析氧反应表面，延长燃料电池膜电极组件的寿命。