富铜枝晶NiFeCu催化剂

磁场助构高导电

通过磁场辅助电沉积制备的富铜枝晶结构，向Ni和Fe提供电子，优化中间体吸附，从而显著提升双功能水分解催化性能。

Wang, Zhong · Siyuan, Zhang · Xuemin, Wang · Chuhan, Wang · Chen, Weibin · Li, Guojian · 刘晓明 · 王强 · 袁双

Energy and Environmental Materials 2026

参数信息

HER过电位

44 mV

OER过电位

188 mV

全解水电压

1.48 V

磁吉布斯自由能增加

170 kJ mol⁻¹

技术优势

磁场加速反应

施加0.5 T磁场使反应过程的磁吉布斯自由能增加170 kJ mol⁻¹，从而加快反应速率。

富铜结构供电子

XAFS分析证实富铜结构向Ni和Fe提供电子，优化了反应中间体的吸附，降低反应能垒。

全解水电压低

在1 m KOH中，仅需1.48 V电池电压即可实现全解水，低于大多数非贵金属双功能催化剂。

应用场景

• 碱性电解水制氢：替代贵金属催化剂，降低制氢成本并提高能效。
• 电解槽双功能催化剂：同一催化剂同时催化HER和OER，简化电解槽设计。
• 非贵金属电催化剂：用Ni、Fe、Cu替代贵金属，降低催化剂成本。
• 氢能转换电极材料：作为高效电极材料，提升水分解制氢的能量转换效率。