通过可再生能源进行海水电解为制备氢能提供一种吸引力的路线,但是通常电解海水的电化学反应动力学非常缓慢,而且持久性较差,这是两个主要挑战。
有鉴于此,中国科学技术大学高敏锐教授、合肥工业大学郑亚荣研究员等报道Mo2N催化剂在天然海水的HER反应中,活性达到商业Pt/C催化剂的水平。
本文要点
1)Mo2N催化剂能够在100 mA cm-2电流密度持续工作1000 h而且性能不发生衰减,相比在10 mA cm-2电流密度Pt/C催化剂仅仅36 h就形成大量沉淀。研究结果表明催化剂表面能够原位产生铵离子,这不仅能够改善氢键网络,而且阻碍局部pH值增加,因此增强催化活性。
2)使用Mo2N构筑了零间隙流动相电解槽器件,在60 ℃和1 A cm-2电流密度的电压1.87 V对模拟海水电解,能够稳定工作900 h。
参考文献:
Zhang, XL., Yu, PC., Sun, SP. et al. In situ ammonium formation mediates efficient hydrogen production from natural seawater splitting. Nat Commun 15, 9462 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-53724-1
https://www.nature.com/articles/s41467-024-53724-1
学术QQ交流群
(加群方式:请备注:姓名-单位-研究方向)
(无备注请恕不通过,由管理员审核后入群)
功能器件群-2:176356631
原位XPS、原位XRD、原位Raman、原位FTIR