釕鈷合金催化機制被揭示助力綠色制氫技術突破
文章來源：新能源網 更新時間：2025-07-23 16:13:37
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7月22日，記者從海南大學獲悉，該校材料科學與工程學院鄧意達團隊在材料領域綠色制氫方面取得新進展。該團隊揭示了釕鈷合金電催化劑協同重構的可行性，為減輕酸性陽極析氧反應中釕的不可逆溶解提供了理論支持。相關成果近日發表在材料領域國際學術期刊《先進功能材料》上。
質子交換膜電解槽作為最具前景的綠色制氫技術之一，具有結構緊湊、電流密度大、反應速度快等優勢，但其大規模應用卻受制于酸性介質中緩慢的陽極析氧反應和高成本且稀缺的銥基催化劑。釕基材料作為銥基催化劑的潛在替代品，因成本較低且與陽極析氧反應中間體的結合能適配，成為酸性陽極析氧反應電催化劑的理想選擇，但在酸性條件下穩定性較差。 針對這一挑戰，鄧意達團隊利用焦耳加熱法成功制備了釕鈷合金催化劑，結合其在酸性陽極析氧反應中表現出的優異活性和穩定性，通過系統的電化學測試結合先進表征技術，研究了釕鈷合金在該反應過程中的動態溶解-重構過程及其內在機制。 研究發現，鈷的氧化顯著抑制了釕的過氧化，比純釕催化劑更具穩定性。且在重構四氧化三鈷晶格過程中，釕原子會優先占據更穩定的八面體位點，形成超薄的鈷釕氧化物活性相，不僅促進水的吸附和解離，降低了陽極析氧反應過電位，還抑制了組分溶解，實現了超過120小時的穩定性。 該研究成果為理解釕鈷催化劑的動態重構過程提供了新思路，提出了一種設計高效穩定的酸性水分解電催化劑的有效策略，為后續相關研究及綠色制氫技術的發展提供了重要指導。 |
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