Pt@WS₂析氢催化剂

低过电位高活性

利用WS₂载体触发氢溢流，在低铂载量下实现超越商业Pt/C的高质量活性。

Yumei, Feng · Xie, Yuhua · 陈亚洲 · 刘清亭 · 包海峰 · 罗芳 · Pan, Shuyuan · 杨泽惠

Angewandte Chemie - International Edition 2024

具体参数

过电位

{'zh': '31', 'en': '31'} mV

质量活性倍数

{'zh': '2.5', 'en': '2.5'}

WS₂对Pt层吉布斯自由能影响

{'zh': '-0.50', 'en': '-0.50'} eV layer⁻¹

技术优势

活性大幅超越商业Pt/C

相同贵金属用量下质量活性提高至2.5倍，降低铂用量成本。

氢溢流机制降低反应能垒

WS₂载体增强Pt对氢的吸附，使氢从Pt溢流至载体，降低整体反应能垒。

铂层数影响更小，利用率更高

WS₂载体对Pt层吉布斯自由能影响（-0.50 eV layer⁻¹）小于炭黑（-0.88 eV layer⁻¹），有利于厚层Pt的利用。

应用场景

• 电解水制氢：低铂载量实现高活性，降低电解水制氢成本。
• 酸性析氢电催化：酸性介质中过电位低至31 mV，提升析氢效率。
• 质子交换膜燃料电池：催化剂高活性和稳定性，适用于质子交换膜燃料电池电极。