楊濤博士研究團隊研究成果

基於新型多元金屬間化合物的高性能無貴金屬析氫電催化劑的研製

電化學水裂解為制氫提供了一種非常具有吸引力的方法。然而,高性能、高性價比的電催化劑的缺乏嚴重阻礙了其廣泛應用。在 我們的工作中,我們開發了一種多元高熵金屬間化合物(HEI),它具有一種特殊的週期性有序結構,含有多種非貴元素,被證明可以作為一種高效的析氫電催化劑。 該 HEI 在鹼性條件下表現出優異的活性, 在 10 mA cm-2 的電流密度下,其過電位為 88.2 mV 和 40.1 mV dec-1 的塔菲爾斜率,這 一出色的性能可以與貴金屬催化劑相媲美。理論計算表明,化學元素的複雜性及其特殊的原子構型與佔位元為改變電子結構提供了強大的協同作用。此外,獨 特的 L12 型有序結構使特定的位置隔離效應能夠進一步穩定 H2O/H* 吸附 / 解吸,從而顯著優化析氫的能量屏障。這種 HEI 策略為開發具有優異反應活性的新型電催化劑提供了新 的範例,有望在未來替代傳統的貴金屬催化劑。

參考文獻

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