AEM：超低Ru负载量过渡金属磷化物用作太阳能-氢生成系统的高效双功能电催化剂

芣苢

2020-06-07

水分解是实现氢能的可持续转化的有前途的技术。合理设计在同一电解液中具有优异活性和稳定性的析氧反应（OER）和析氢反应（HER）双功能电催化剂是促进其大规模应用的关键。近日，武汉理工大学Shichun Mu等报道了一种镍泡沫上的超低Ru（1.08 wt％）负载的过渡金属磷化物（Ru–MnFeP/NF）催化剂，该催化剂可在1 M KOH中高效OER和HER。

本文要点：

1）实验发现，Ru–MnFeP/NF电极OER达到20 mA cm^-2的电流密度，HER达到10 mA cm^-2的电流密度，分别仅需要191mV和35 mV的过电势。该催化剂的OER和HER活性超过了大多数的过渡金属磷化物，甚至达到了Pt的HER电催化水平。

2）该催化剂在1.470 V过电势下以10 mA cm^-2的电流密度实现了水的全分解，其性能优于RuO₂和Pt/C的耦合电极（1.560 V）。

3）此外，Ru-MnFeP/NF催化剂极长的运行稳定性（50小时）和在太阳能制氢系统全解水的成功应用，为其大规模应用提供了更大的灵活性。

Ding Chen, et al. Ultralow Ru Loading Transition Metal Phosphides as High‐Efficient Bifunctional Electrocatalyst for a Solar‐to‐Hydrogen Generation System. Adv. Energy Mater., 2020

DOI: 10.1002/aenm.202000814

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202000814