ACS Nano：CdNNi3反钙钛矿电催化剂安培级电流密度析氢
学术
2024-11-10 19:57
上海
开发导电电催化剂对于降低大电流密度析氢反应（HER）中催化剂层电阻引起的欧姆损耗至关重要，而这一问题以前一直被忽视。近日，华南理工大学Zhiming Cui筛选了一种高导电性的反钙钛矿CdNNi3，其欧姆损耗可忽略不计，是一种高活性、耐用的HER电催化剂，能够释放安培级电流密度。![]()
要点1. CdNNi3在1 A cm−2时表现出令人印象深刻的活性（过电位为235 mV），并在安培级电流密度下（1 A cm−2下持续400小时）保持其性能稳定。此外，基于CdNNi3的阴离子交换膜水电解器的性能优于基准Pt/C，在1 A cm−2时电池电压降低了160 mV，并且在1 A cm−2时表现出良好的稳定性。要点2. 这项研究通过实验发现了反钙钛矿氮化物在碱性HER过程中的动态表面重构现象。理论分析表明，重构表面中Cd的存在有效地调整了活性位点的局域电子构型，促进了OH的吸附并降低了与H的结合强度，从而有利于水的解离步骤并降低了HER过程中电位决定步骤的能垒。Jiaxi Zhang, et al, Surface-Reconstructed CdNNi3 Antiperovskite Electrocatalyst: Unlocking Ampere-Level Current Density for Hydrogen Evolution, ACS Nano, 2024DOI: 10.1021/acsnano.4c10486https://doi.org/10.1021/acsnano.4c10486
