Multiscale hierarchical structured NiCoP enabling Ampere-level water splitting for multi-scenarios green energy-to-hydrogen systems
原創(chuàng) 學研匯 催化計 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(tài)微觀結構調節(jié)。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(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
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(wěn)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(tǒng)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(yè)水電解催化劑的設計和建立外部驅動的水裂解制氫系統(tǒng)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