核壳内建电场双功能催化剂

酸性介质长寿命析氧

采用核壳结构构建内建电场，在酸性水电解中同时提升析氧析氢活性和稳定性，尤其解决了钌基催化剂易溶解的难题。

Ma, Wansen · Lingyan, Zhou · Xinyu, Wang · Qian, Li · 吕学伟 · 党杰

Advanced Energy Materials 2025

参数信息

OER过电位

189 mV

HER过电位

55 mV

电解槽电压

1.68 V

衰减率

14.5 µV h⁻¹

技术优势

酸性下不溶解

Co₃O₄壳层作为隐形保护层，促进表面质子消耗并减轻Ru位点的电子流失，防止Ru过氧化和溶解。

电压低到1.68V

在PEMWE系统中，1000 mA cm⁻²的高电流密度下仅需1.68 V，显著降低能耗。

400小时不衰减

在1000 mA cm⁻²下稳定运行400 h，衰减率仅14.5 µV h⁻¹，展现优异的长期耐久性。

应用场景

• 酸性水电解：取代贵金属铱基催化剂，降低酸性电解水制氢成本。
• 质子交换膜电解槽：在PEM电解槽中实现高电流密度低电压运行，提升效率。
• 析氧催化剂：提供低过电位且抗溶解的酸性OER催化活性。
• 析氢催化剂：兼具55 mV过电位的酸性HER催化能力，实现双功能。