高效非貴金屬析氫電催化研究獲進展

復旦大學材料科學系吳仁兵、方方教授團隊在高效非貴金屬析氫電催化劑方面獲新進展，相關研究成果近日發表于《先進材料》。

氫能作為一種原料豐富、燃燒值高、零污染的清潔能源，被科學家和大眾寄予了很高的期望。要想發展氫能技術，不可或缺的一步就是把水通過電化學反應轉換成氫氣，但析氫反應所需過電位較高，需要加入催化劑降低過電位，提高反應速率。

該團隊創造性地制備出零維鈷納米粒子、一維氮摻雜碳納米管和二維石墨烯耦合而成的分級復合結構體系，以解決過渡金屬如鐵、鈷、鎳納米顆粒對氫原子的吸附較強而不容易脫附、顆粒易團聚、比表面積低、在電解液的操作環境下不穩定等問題，取得了催化活性和穩定性與貴金屬鉑相接近的研究成果。

該體系具備高導電率、豐富的孔隙率、鈷納米顆粒高分散性及充分暴露的活性位點(鈷-氮-碳)，使其作為析氫反應電催化劑時，在酸、堿電解液中的析氫催化活性已接近貴金屬鉑基催化劑。

專家表示，析氫反應電催化劑研究的突破，既對電解水制氫技術的優化產生了重要推動，也為低成本條件下規模提取更高純度的氫氣提供了可能性。