原創 學研匯 催化計 2023-05-01 21:37 發表于浙江
在大電流密度的工業水電解中，嚴重缺乏高效和穩定的低成本催化劑。為了滿足工業規模的制氫需求，通過合理的結構設計充分利用活性點是一個有吸引力的途徑。鑒于此，武漢理工大學木士春等進行了雙金屬磷化物NiCoP的動態微觀結構調節。在不同的NiCoP微觀結構中，在水熱溫度為120℃時得到的NiCoP-120顯示了從3D-鎳泡沫基底、2D-納米片到1D-納米針的特殊多尺度層次結構，有利于活性位點的有效利用和氣體的快速釋放，從而表現出工業所要求的出色的電催化活性和穩定性。
本文要點
要點1. 為了使析氫反應（HER）的電流密度達到10和1000 mA cm-2，NiCoP-120需要超低的過電位，分別為56和247 mV。特別是，作為一種雙功能催化劑，它只需要1.981 V的電壓來驅動1 A cm-2的整體水分解，并能保持600小時的穩定輸出，這比幾乎所有報道的非貴金屬催化劑都要好。
要點2. 該催化劑在綜合綠色能源制氫系統中的應用前景也得到了很好的證明，包括陽光、風能、熱能和鋰電等。
這項工作為工業水電解催化劑的設計和建立外部驅動的水裂解制氫系統提供了指導性策略。
Multiscale Hierarchical Structured NiCoP Enabling Ampere-Level Water Splitting for Multi-Scenarios Green Energy-to-Hydrogen Systems. Ding Chen, Huawei Bai, Jiawei Zhu, Can Wu, Hongyu Zhao, Dulan Wu, Jixiang Jiao, Pengxia Ji, Shichun MuDOI: 10.1002/aenm.202300499
https://doi.org/10.1002/aenm.202300499