镍功能化黑磷烯

低镍含量高双功能

通过共价键合镍位点实现电子再分布，赋予黑磷烯高效的析氢析氧双功能催化能力。

Zhai, Wenfang · Ya, Chen · Liu, Yaoda · Ma, Yuanyuan · Vijayakumar, Paranthaman · Qin, Yuanbin · 瞿永泉 · 戴正飞

Nano-Micro Letters 2024

具体参数

HER过电位

{'zh': '136', 'en': '136'} mV

OER过电位

{'zh': '230', 'en': '230'} mV

全解水稳定性

{'zh': '50', 'en': '50'} h

Ni含量

{'zh': '1.5', 'en': '1.5'} wt%

技术优势

镍含量极低

仅1.5 wt%的Ni功能化即可同时实现高效HER和OER，显著降低贵金属依赖。

稳定性出色

共价Ni–P键增强了催化稳定性，在20 mA cm⁻²下全解水运行50小时性能无明显衰减。

双功能活性

Ni–P共价键调控电子结构，优化反应能垒，使同一催化剂能同时高效催化HER和OER。

应用场景

• 碱性水电解：低镍含量双功能电极可直接用于碱性电解池，降低材料成本。
• 双功能电催化剂：同一催化剂同时高效驱动HER和OER，简化电解池设计。
• 燃料电池电极：双功能活性可望用于燃料电池电极，实现高效电催化转化。
• 绿氢制备：高效稳定的全解水催化剂，助力低成本绿氢生产。