原創(chuàng) 微著 催化計(jì) 2020.06.07
水分解是實(shí)現(xiàn)氫能的可持續(xù)轉(zhuǎn)化的有前途的技術(shù)。合理設(shè)計(jì)在同一電解液中具有優(yōu)異活性和穩(wěn)定性的析氧反應(yīng)（OER）和析氫反應(yīng)（HER）雙功能電催化劑是促進(jìn)其大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵。
近日，武漢理工大學(xué)Shichun Mu等報(bào)道了一種鎳泡沫上的超低Ru（1.08 wt％）負(fù)載的過(guò)渡金屬磷化物（Ru–MnFeP/NF）催化劑，該催化劑可在1 M KOH中高效OER和HER。
本文要點(diǎn)
要點(diǎn)1. 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，Ru–MnFeP/NF電極OER達(dá)到20 mA cm-2的電流密度，HER達(dá)到10 mA cm-2的電流密度，分別僅需要191mV和35 mV的過(guò)電勢(shì)。該催化劑的OER和HER活性超過(guò)了大多數(shù)的過(guò)渡金屬磷化物，甚至達(dá)到了Pt的HER電催化水平。
要點(diǎn)2. 該催化劑在1.470 V過(guò)電勢(shì)下以10 mA cm-2的電流密度實(shí)現(xiàn)了水的全分解，其性能優(yōu)于RuO2和Pt/C的耦合電極（1.560 V）。
要點(diǎn)3. 此外，Ru-MnFeP/NF催化劑極長(zhǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定性（50小時(shí)）和在太陽(yáng)能制氫系統(tǒng)全解水的成功應(yīng)用，為其大規(guī)模應(yīng)用提供了更大的靈活性。
Ding Chen, Zonghua Pu, Ruihu Lu, Pengxia Ji, Pengyan Wang, Jiawei Zhu, Can Lin, Hai-Wen Li, Xiangang Zhou, Zhiyi Hu, Fanjie Xia, Jingsong Wu, Shichun Mu* . Ultralow Ru Loading Transition Metal Phosphides as High‐Efficient Bifunctional Electrocatalyst for a Solar‐to‐Hydrogen Generation System. Adv. Energy Mater., 2020, DOI: 10.1002/aenm.202000814
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202000814