空间分离钌镍电极

双功能长效水分解

通过挤出式3D打印实现钌、镍催化位点在空间上的精确分离，抑制氢氧反应的交叉干扰，使同一电极可同时高效催化析氢与析氧。

Wang, Daorui · Su, Rui · Chenmeng, Cui · Zhang, Haonan · 肖鹏 · 陈光进 · 郝世杰 · Zhi, Songsong · Lee, Sungsik · 杨英

Small 2026

参数信息

HER过电位

87 mV

OER过电位

172 mV

全解水电压

1.54 V

HER稳定性

700 h

AEM电解槽运行时长

300 h

技术优势

不会串扰

钌簇与镍纳米颗粒被精确分隔在电极的不同层，逆向反应被从空间上掐断。

双功能都强

同一电极上HER与OER过电位分别低至87 mV和172 mV，全解水只需1.54 V。

连续跑数百小时

在大电流密度0.5 A cm⁻²下，电极级HER可稳定运行超过700小时，AEM电解槽中亦持续运行300小时。

适合批次放大

采用成熟的挤出式3D打印工艺，通过墨水配方调控即可实现位点分离，不依赖复杂后处理。

应用场景

• 碱性电解水：位点空间隔离抑制氢氧复合，提升碱性电解能效。
• 阴离子交换膜电解槽：电极可直接装入AEM电解槽，已证明在大电流下长时稳定运行。
• 析氢电催化：仅需87 mV过电位即可达到工业级电流密度10 mA cm⁻²。
• 双功能催化剂：同一电极低过电位驱动HER和OER，全解水电压仅1.54 V。
• 3D打印电极：挤出打印实现丝级位点隔离，是传统涂覆工艺难以达到的空间精度。