新型过渡金属磷化物纳米晶基高效全解水催化剂

福建师范大学

更新时间:2024-09-17

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所属领域

新能源

项目类型

制造业

项目年份

2024

项目状态

可产业化

合作方式

技术转让,其它

项目简介

H2具有极高的能量密度、清洁无污染且可再生,被认为是未来理想和终极燃料选项。在目前发展的制氢技术中,电解水制被认为是大规模合成高纯H2燃料的理想途径,但制氢效率受限于其阳极析氧反应(OER)缓慢的动力学和阴极析氢反应(HER)高的反应能垒。提高电解水制氢效率的关键在开发低成本、高活性和高稳定的双功能电催化剂来提高0ER和HER动力学,降低其过电势和总体电力输出。

通过相工程、包裹与杂化、掺杂或结构工程等策略,实现了对单金属钴磷化物、双金属镍铁磷化物等材料表界面电子结构和传质过程的优化,极大地提升了其0WS性能:(1)将0WS所需的池电压降低近200mV左右逼近水分解的理论极限;(2)将100mAcm水分解电流密度下的稳定性提升近 250 h。

> 技术指标和研究创新点

(1)0WS达到10mAcm-水分解电流所需池电压最低可至 1.45V;(2)100mAcm-水分解电流密度下持续工作近 300h而性能不衰减:(3)催化剂制备技术简单、绿色、安全、重现性高、有量产潜力。

> 市场前景

有利于利用可再生电力在闽大规模发展电解水制产业,助推我省氢能经济或可再生H-0,燃料电池技术的发展或推广,真正实现零碳排放,助力“双碳”目标达成。本技术操作工艺简洁,原料成本低廉,易于量产,具有重要的应用前景和市场潜力。


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