电解水有了低成本高活性双功用催化剂

电解水有了低成本高活性双功用催化剂
科技日报合肥6月4日电 (记者吴长锋)记者从中国科学院合肥物质科学研讨院了解到,该院固体物理研讨所李越研讨员课题组在分级异质结构Ni3Se4@NiFe水滑石纳米片的制备及其全解水研讨方面获得新进展,相关研讨结果日前宣布在《纳米视界》上。该研讨作业为开发低本钱、高活性的双功用电解水催化剂供给了一种有用的规划思路。电解水规模化使用的关键是怎么下降阳极析氧反响(OER)和阴极析氢反响(HER)的过电位,实现在低电位下的大电流产氢,从而下降电能耗费与制氢本钱。研讨标明Ru、Ir、Pt等贵金属及其氧化物具有最优异的析氢催化功用,但其价格昂贵、资源匮乏约束了这些资料的广泛使用。因而,开展廉价高效非贵金属电解水催化剂具有十分重要的科学含义和实用价值。现有催化剂一般只对一种反响(OER或HER)具有较高的催化活性,因而电解水反响需求两种不同类型催化剂。这使得电解水设备愈加杂乱,运转本钱添加。假如将不同功用的催化剂组装成一种分级结构的异质结纳米资料,构筑一种双功用全解水催化剂,能够有用处理上述问题。基于此,固体物理研讨所的研讨人员经过简略的两步水热法,将具有析氢功用的Ni3Se4纳米片和析氧功用的NiFe组装成具有分级结构的异质全解水催化剂。因为安稳的分级结构以及催化剂之间的电子相互作用,这种纳米催化剂具有优异的全解水活性,全解水电流密度为10mA/cm2时,所需电压仅为1.54V,并且在电流密度为10mA/cm2时继续作业100小时,没有显着的衰减,证明其安稳性非常好。

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