Fe1Ni单原子合金催化剂

激活至第三近邻镍位点

单原子Fe掺杂将周围至第三近邻的Ni原子转化为高活性HOR位点，大幅提升无铂族金属AEMFC阳极性能。

Hongda, Shi · 王长来 · Yang, Yang · Mushrifa S., Zahan · Xi, Lin · Dingge, Fan · Wang, Peichen · Pin, Meng · Jiahe, Yang · Yunlong, Zhang · Chen, Siyan · Xingyan, Chen · Wang, Dongdong · Dekel, Dario R. · 陈乾旺

Energy and Environmental Sciences 2025

具体参数

质量活性

67.58 A gNi⁻¹

峰值功率密度

729.4 mW cm⁻²

峰值功率密度

420.9 mW cm⁻²

技术优势

活性位点成倍增多

单原子Fe掺杂使周围至第三近邻的Ni原子都转变为高活性HOR位点，远超仅第一近邻的激活范围。

阳极性能大幅领先

基于该催化剂的AEMFC峰值功率密度达729.4 mW cm⁻²，是纯Ni阳极的4.4倍，超过多数已报道的Ni基阳极催化剂。

应用场景

• 阴离子交换膜燃料电池：用作AEMFC阳极，替代低活性纯Ni催化剂，大幅提升电池功率。
• 氢氧化反应催化剂：作为HOR催化剂，激活更多Ni位点参与氢氧化反应。
• 电化学能源转换：用于氢-氧燃料电池，高效将化学能转化为电能。
• 氢能利用：提升氢燃料电池阳极性能，推动氢能高效利用。