高效、穩定的堿性析氫反應電催化劑對陰離子交換膜水電解槽的廣泛應用具有重要意義。許多單相催化劑已被探索為高效的HER催化劑,然而,其未能克服堿性HER中的固有緩慢動力學:水解離和氫氣產生。近日,高麗大學Kwangyeol Lee、成均館大學Sang Uck Lee、韓國科學技術研究院Sung Jong Yoo進行了密度泛函理論計算以確定Ir2P和Ru2P材料的組合,其通過促進從Ru2P表面到相鄰Ir2P的氫溢出動力學來促進水離解和H2生產。
本文要點:
1) 作者開發了一種Ir2P團簇修飾的Ru2P中空納米管(c-RP/IP HNTs),其具有異質結構協同作用。其具有比商用Pt/C催化劑更高的性能,即在10 mA cm?2下可實現23.2 mV的過電位,并在半電池測試中能夠保持55小時的長期穩定性。
2) 此外,c-RP/IP HNT在實際AEMWE的測試表明,2.0 V下的單電池性能得到顯著提升,約為12.23 A cm?2,并且在1.0 A cm?2下可穩定運行超過250小時。
Yongju Hong et.al Ru2P/Ir2P Heterostructure Promotes Hydrogen Spillover for Efficient Alkaline Hydrogen Evolution Reaction Adv. Energy Mater. 2024
https://doi.org/10.1002/aenm.202401426