高熵氧化物纳米粒子

析氧性能超二元氧化物

在保证纳米粒子小尺寸和均匀负载的前提下，引入多种金属元素实现高熵效应，从而获得远超传统二元和四元氧化物的析氧反应催化活性与稳定性。

Shixin, Wu · Zhong, Huizhou · Jia, Shuangfeng · Li, Derun · Tao, Jiang · Liu, Yichao · Wu, Hengyi · 蔡光旭 · Ren, Feng

Applied Physics Reviews 2023

具体参数

过电位

{'zh': '295', 'en': '295'} mV

Tafel斜率

{'zh': '39', 'en': '39'} mV dec⁻¹

技术优势

性能远超低元氧化物

在相同制备条件下，高熵氧化物纳米粒子的析氧性能显著优于二元和中熵氧化物，证明高熵效应对催化活性的关键作用。

制备方法通用性强

低能反冲离子注入法可精确控制纳米粒子尺寸和负载量，适用于多种高熵氧化物体系，为复杂多金属氧化物纳米粒子制备提供通用平台。

稳定性良好

在1 M KOH电解液中表现出良好稳定性，满足碱性电解水长期运行需求。

应用场景

• 析氧反应催化剂：替代贵金属基催化剂，降低电解水析氧过电位，提高能源转换效率。
• 燃料电池催化剂：作为燃料电池阳极析氧催化剂，降低活化过电位，提升电池输出性能。
• 电解水制氢：用于碱性电解水阳极，降低制氢能耗，提升长期运行稳定性。