Ni/Co(OH)₂-Ru异质界面

双活性位点高效分解海水

Ru位点主导析氢，Co(OH)₂位点主导析氧，双活性位点协同实现低过电位全解水。

蒋巍 · Wu, Yuanyuan · Chu, Xianyu · 刘博 · 周实 · 刘春波 · 车广波 · Liu, Guojie

Small 2025

参数信息

碱性全解水电位

1.36 V

碱性海水全解水电位

1.41 V

技术优势

全解水电位仅1.36 V

在10 mA cm⁻²下，碱性全解水电位仅为1.36 V，低于商业RuO₂@NF和Pt/C@NF的组合，意味着更低的能耗。

碱性海水也能高效运行

在碱性海水中全解水电位仅1.41 V，表明催化剂在含氯离子的复杂环境中仍保持高活性，可直接用于海水电解。

析氢和析氧各有专职位点

理论计算表明Ru位点是析氢的主要活性位点，而Co(OH)₂位点因具有最低的速控步能垒而主导析氧，实现功能上的分工协同。

应用场景

• 电解海水制氢：在碱性海水中1.41 V即可驱动10 mA cm⁻²，直接利用海水制氢，省去淡化步骤。
• 氢能电解槽：低全解水电位降低电解槽能耗，双功能设计简化电解槽结构。
• 双功能电催化剂：Ru与Co(OH)₂分别主导析氢和析氧，协同实现高效全解水。
• 碱性水电解：在碱性水中1.36 V即达10 mA cm⁻²，优于商业基准催化剂。