氧空位亚稳态钌簇催化剂

活性远超铂

通过界面氧空位将钌簇稳定在亚稳态，同时优化析氢与析氧双功能催化，实现超低过电位与全解水。

Chen, Ya · Liu, Yaoda · Zhai, Wenfang · Liu, Hang · Sakthivel, Thangavel · 郭生武 · 戴正飞

Advanced Energy Materials 2024

具体参数

碱性HER过电位

{'zh': '18', 'en': '18'} mV

碱性OER过电位

{'zh': '220', 'en': '220'} mV

对称电解池电压

{'zh': '1.49', 'en': '1.49'} V

技术优势

HER活性超铂

Ru/d-NiFe LDH的碱性HER过电位仅18 mV，低于商用Pt/C，得益于氧空位调节的Ru亚稳态和d带中心下移。

双功能全解水

Ru/d-NiFe LDH同时催化HER和OER，对称电解池在1 M KOH中仅需1.49 V达到10 mA cm⁻²，实现高效全解水。

海水也能用

Ru/d-NiFe LDH在海水分解中表现出高效性能，拓宽了实际应用场景。

应用场景

• 碱性电解水：提供低过电位的双功能催化剂，降低电解水能耗。
• 双功能电催化：一种材料即可催化HER和OER，简化电解槽设计，降低成本。
• 海水制氢：在海水环境中保持高效分解，拓展氢能生产的水源范围。
• 氢燃料电池：高活性HER催化剂可用于燃料电池的氢气电极反应。