腐蚀-配位工程构建含有微量Pt的2D-3D纳米结构高效电解水催化剂(英文)

作者:陈智; 刘东政; 高玉肖; 赵莹; 肖卫平; 徐广蕊; 马天翼; 吴则星*; 王磊*
来源:Science China-Materials, 2022, 65(05): 1217-1224.

摘要

开发具有良好的催化性能和稳定性的析氢反应(HER)和析氧反应(OER)的电催化剂对水分解产氢的商业化起着关键作用.本文通过简单、可扩展的腐蚀配位方法,将金属氢氧化物和金属有机骨架(MOF)组成的二维-三维(2D-3D)纳米结构原位装饰在泡沫Ni Fe (Pt-Ni Fe PBA)上.所设计的特殊形态有利于在电催化过程中提供丰富的活性位点、优化反应途径和加速传质.因此,合成的Pt-Ni Fe PBA在1 mol L-1KOH中HER和OER在10 m A cm-2时具有29和210 m V的过电位.值得注意的是,在10 m A cm-2时该催化剂仅需21 m V即可驱动1 mol L-1KOH海水,并具有出色的稳定性.此外,将合成的Pt-Ni Fe PBA用作双功能电催化剂时,只需1.46和1.48 V即可以达到10 m A cm-2.此外,间歇性的可持续能源,如热能、风能和太阳能可以为该水分解器提供动力.