Co-P₂N₂单原子催化剂

碱性析氢低过电位

通过拓扑杂原子转移策略精确构建P配位，避免热解结构塌缩，实现了非贵金属单原子催化剂的碱性析氢性能突破。

Qian, Sheng · 徐锋 · Yu, Fan · Cheng, Ningyan · 薛怀国 · 元野 · Gautier, Romain · 蒋腾飞 · 田静琦

Nature Communications 2024

具体参数

过电位

{'zh': '131', 'en': '131'} mV

技术优势

热解结构不塌

螺旋纤维前驱体内部空腔允许杂原子配位锚定金属离子，拓扑传递到最终SAC结构中，避免了传统热解导致的骨架塌缩。

过电位够低

在碱性介质中，电流密度达到 100 mA cm⁻² 仅需 131 mV 过电位，超过许多已报道的非贵金属催化剂。

应用场景

• 碱性水电解：替代贵金属催化剂，降低碱性电解水制氢的能耗和成本。
• 电催化剂：作为高效非贵金属阴极催化剂，应用于电化学析氢过程。
• 燃料电池催化剂：可用于燃料电池的阴极析氢，减少铂用量并提升稳定性。
• 多相催化：通过特定配位结构在固-液界面催化反应，提高选择性。