铁磷共掺硫化镍膜

双功能全解水

一种Fe和P共掺杂的NiS无定形薄膜催化剂，通过双元素协同调制，同时高效驱动析氢和析氧反应。

Yiwei, Shi · 王瑜 · Lu, Yi · 王静静 · 郑莹莹 · Jiaqi, Pan · Cao, Jun · 李超荣

ACS Applied Materials & Interfaces 2023

参数信息

析氢过电位

135 mV

析氧过电位

330 mV

全解水槽电压

1.56 V

技术优势

过电位大幅降低

Fe掺杂增加活性位点并降低电荷转移电阻，P掺杂调控电子结构，使HER和OER过电位均显著下降。

双功能全解水

同一催化剂即可作为阳极和阴极，全解水槽电压仅1.56 V，简化系统配置。

吸附脱附平衡优化

Fe和P共掺杂使S和Ni的d带中心下移，平衡了质子吸附/脱附，并增强含氧中间体吸附，提升本征活性。

应用场景

• 碱性电解水：作为高效双功能催化剂，降低碱性电解水能耗。
• 电解槽膜电极：可担载于膜电极，构建低槽压电解槽。
• 双功能电催化：单一催化剂即可驱动HER和OER，简化电解系统。
• 电化学储能：提升电解水制氢效率，与储能系统耦合。