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開發(fā)高效、穩(wěn)定、低成本的析氫/氧化反應(yīng)雙功能催化劑是推動氫氣電池在大規(guī)模儲能系統(tǒng)中應(yīng)用的關(guān)鍵。

在這里，中科大Wei Chen展示了一種在泡沫銅上生長的非貴金屬高熵合金(NNM-HEA@CF)作為鎳-氫氣(Ni-H₂)電池的自支撐催化電極。

文章要點

1）實驗和理論計算結(jié)果表明，NNM-HEA催化劑通過優(yōu)化活性中心的電子結(jié)構(gòu)，極大地促進(jìn)了HER/HOR催化過程。

2）以NNM-HEA@CF為負(fù)極組裝的Ni-H₂電池具有優(yōu)異的倍率性能和超過1800 h的循環(huán)性能，在15 mAh cm^?2的面積容量下沒有容量衰減。此外，擴(kuò)展容量為0.45 ah的放大的Ni-H₂電池表現(xiàn)出高的單元級能量密度，～109.3 WH kg^?1。此外，基于電極、隔膜和電解液的所有關(guān)鍵部件，其估計成本低至～107.8 $ kW h^?1，與商用鉑/碳基鎳氫電池相比，成本降低了6倍以上。

這項工作為開發(fā)用于大規(guī)模儲能應(yīng)用的高效非貴金屬基雙功能氫電池催化劑提供了一種途徑。

參考文獻(xiàn)

Shuang Liu, et al, Non-Noble Metal High-Entropy Alloy-Based Catalytic Electrode for Long-Life Hydrogen Gas Batteries, ACS Nano, 2024

DOI: 10.1021/acsnano.3c09482

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c09482