利用Zn掺杂制备高效稳定工业级电解水的NiBP微球催化剂研究
DristySumiya Akter, HabibMd Ahasan, LinShusen, JoniMehedi Hasan, MandavkarRutuja, ChungYoung-Uk, NajibullahMd, LeeJihoon
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100079
在未来的能源系统中,绿氢具有巨大的应用潜力。设计非贵金属电催化剂对于电解水制氢至关重要,尤其是对于工业级电流密度电解水的实际应用。本文通过水热和电化学方法以及焙烧相结合的多步制备方法,制备得到Zn掺杂的NiBP微球电催化剂(Zn/NiBP)。该催化剂在1 mol∙L−1 KOH电解质溶液中,电流密度为100 mA∙cm−2,析氢反应(HER)和析氧反应(OER)的过电位分别为95 mV和280 mV,性能优于之前报道的大多数催化剂。当Zn/NiBP为双功能的阴极和阳极催化剂,在1 mol∙L−1 KOH溶液中,电流密度达到2000 mA∙cm−2,电解电压为3.10 V,优于Pt/C||RuO2催化剂体系的电解性能。对于Pt/C||Zn/NiBP组成的电解池体系,在1和6 mol∙L−1 KOH中,当电解电流密度达到2000 mA∙cm−2时,电解电压分别仅为2.50和2.30 V,表明该催化剂在实际的工业条件下具有优异的电解水性能。
关键词: 高电流, 锌掺杂, 产氢, 电催化剂, 混合电催化剂

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