Fe掺杂NiS₂/MXene催化剂

碱性全解水高效稳定

通过前驱体掺杂构建Mott-Schottky异质结，加速析氢析氧动力学，实现低过电位全解水。

赵韵 · Zhu, Yu · Chang, Xi · Hu, Kairan · Sheng, Han · 蒋继波

Applied Catalysis B: Environmental 2025

具体参数

析氢过电位

{'zh': '148', 'en': '148'} mV

析氧过电位

{'zh': '180', 'en': '180'} mV

稳定性

{'zh': '60', 'en': '60'} h

技术优势

双功能低过电位

Fe掺杂与MXene形成的Mott-Schottky异质结优化了反应中间体的吸附自由能，使析氢和析氧过电位分别低至148 mV和180 mV。

稳定性优异

催化剂在50 mA cm⁻²的高电流密度下可保持60小时的稳定运行，展现出良好的电催化持久性。

成本低廉

采用Fe掺杂替代贵金属，结合MXene和NiS2，原料成本低，制备工艺简单，有望替代昂贵的贵金属基催化剂。

应用场景

• 碱性电解水制氢：作为双功能催化剂，用于碱性电解槽的阴极析氢和阳极析氧，降低槽压。
• 双功能电催化：单一催化剂即可驱动析氢和析氧反应，简化电解槽设计并降低系统复杂度。
• 绿氢制备：低过电位和高稳定性使电解水制氢能耗降低，适合与可再生能源耦合。