Co2N0.67/CoP异质结催化剂

500 mA cm⁻² 低电位下运行

这种异质结催化剂通过内建电场在CoP界面富集羟基物种、在Co2N0.67界面促进氢吸附，从而协同加速甘油氧化与析氢，在工业级电流密度下长时间稳定运行。

张勇 · Qi, Ying · 周海清 · Yan, Zhang · Sun, Jingying · Wenqi, Ma · Ligang, Feng · 余芳

Nature Communications 2026

参数信息

析氢过电位

-141 mV

甘油氧化电位

1.44 V

电流密度

500 mA cm⁻²

技术优势

内建电场驱动

CoP向Co2N0.67的定向电子转移在界面形成缺电子区（富集OH*）和富电子区（促进氢吸附），协同加速甘油和H*共吸附过程。

工业级电流密度下低电位

在500 mA cm⁻²时，析氢仅需-141 mV，甘油氧化仅需1.44 V，远优于多数非贵金属催化剂。

应用场景

• 电解水制氢：以甘油氧化替代析氧反应，大幅降低电解水制氢的电压和能耗。
• 生物质电氧化：将生物质甘油高值化转化为甲酸盐，同时降低阳极过电位。
• 非贵金属电催化剂：用Co基异质结替代贵金属，实现工业级电流密度下的高性能。
• 甲酸盐产电合成：在产氢同时将甘油选择性氧化为高附加值甲酸盐，法拉第效率>85%。