Multiscale hierarchical structured NiCoP enabling Ampere-level water splitting for multi-scenarios green energy-to-hydrogen systems
原創(chuàng) 學(xué)研匯 催化計(jì) 2023-05-01 21:37 發(fā)表于浙江
在大電流密度的工業(yè)水電解中，嚴(yán)重缺乏高效和穩(wěn)定的低成本催化劑。為了滿足工業(yè)規(guī)模的制氫需求，通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)充分利用活性點(diǎn)是一個(gè)有吸引力的途徑。鑒于此，武漢理工大學(xué)木士春等進(jìn)行了雙金屬磷化物NiCoP的動(dòng)態(tài)微觀結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)。在不同的NiCoP微觀結(jié)構(gòu)中，在水熱溫度為120℃時(shí)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(jié)構(gòu)，有利于活性位點(diǎn)的有效利用和氣體的快速釋放，從而表現(xiàn)出工業(yè)所要求的出色的電催化活性和穩(wěn)定性。
本文要點(diǎn)
要點(diǎn)1. 為了使析氫反應(yīng)（HER）的電流密度達(dá)到10和1000 mA cm-2，NiCoP-120需要超低的過(guò)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(lái)驅(qū)動(dòng)1 A cm-2的整體水分解，并能保持600小時(shí)的穩(wěn)定輸出，這比幾乎所有報(bào)道的非貴金屬催化劑都要好。
要點(diǎn)2. 該催化劑在綜合綠色能源制氫系統(tǒng)中的應(yīng)用前景也得到了很好的證明，包括陽(yáng)光、風(fēng)能、熱能和鋰電等。
這項(xiàng)工作為工業(yè)水電解催化劑的設(shè)計(jì)和建立外部驅(qū)動(dòng)的水裂解制氫系統(tǒng)提供了指導(dǎo)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