電解水制氫中的非貴金屬催化劑之金屬硒化物

電解水制氫中的非貴金屬催化劑之金屬硒化物

硒(Se)和硫(S)都是元素周期表VIA族的元素，硫在第三周期，硒在第四周期。因此這兩個元素不僅一些有相似之處，也有不同點。類似的是，它們最外層都有6個電子和相似的氧化數。元素的最外層電子排布往往決定了這些元素形成的化合物的化學性質，這意味著相對于金屬硫化物，金屬硒化物對HER也有相似的活性。隨著對

電解水制氫催化劑應用

在寬pH范圍內開發高效穩定的電解水制氫催化劑，對緩解能源危機具有重要意義。一種錨定在高熵稀土氧化物（HEREOs）空位上的Pt納米顆粒（NPs），用于電解水高效制氫方法由南開大學杜亞平教授和香港理工大學黃勃龍教授等人首次報道。所制備的Pt-(LaCeSmYErGdYb)O表現出優異的電化學性能，在0

電解水制氫催化劑研究取得進展

氫能因具有高能量密度和無碳排放等特性，被認為是化石燃料的可持續替代品。由風能、太陽能等可再生能源驅動電解水制氫，被學界視為具有前景且可持續制備清潔氫燃料的方法。電化學水分解包含陽極析氧反應（OER）與陰極析氫反應（HER）兩個核心反應。其中，鉑基催化劑在酸性介質中展現出最高的內在活性，但其在質子交換

類酸催化劑助力堿水電解制氫

　　析氫反應（HER）是一種利用電力和催化劑，將水轉化為氫氣的技術。在堿性電解水制氫領域，鉬鎳合金催化劑因高活性、穩定性好，且成本低于貴金屬，成為貴金屬催化劑的有力替代者。但因其活性位點的不確定性，限制了高效鉬鎳合金堿性析氫催化劑的合理設計與開發。　　中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所團隊制備了

瑞士開發新型高效廉價電解水納米催化劑

　　利用太陽能和風能發電，并用所獲得的電能通過電解水生產氫氣，是重要的儲存可再生能源的技術手段。目前使用的加速電解水反應的催化劑有兩類，一種催化效率高但需要使用貴金屬銥材料，致使價格昂貴，另一類價格較低但催化效率不高。　　瑞士保羅謝爾研究所（PSI）最近成功開發出一種可用于電解水獲取氫氣的高效納米催

新策略可提升電解海水析氫催化劑性能

近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員王二東團隊與副研究員楊冰等合作，在電解海水析氫催化劑研究方面取得新進展，揭示了催化劑在析氫過程中硫原子的動態遷移及碳層捕獲機制，實現了析氫催化劑的超低過電位和良好穩定性。相關成果發表在《自然-通訊》上。過渡金屬硫化物（TMSs）因其優異的催化活性，在氫析出反應

瑞士開發新型高效廉價電解水納米催化劑

　　 利用太陽能和風能發電，并用所獲得的電能通過電解水生產氫氣，是重要的儲存可再生能源的技術手段。目前使用的加速電解水反應的催化劑有兩類，一種催化效率高但需要使用貴金屬銥材料，致使價格昂貴，另一類價格較低但催化效率不高。　　 瑞士保羅謝爾研究所（PSI）最近成功開發出一種可用于電解水獲取氫氣的高效納

電解水制氫催化劑非貴金屬介紹

　　構建電催化劑的元素。根據其物理和化學性質，大致將這些元素分為三組：①貴金屬鉑(Pt)——目前常見的貴金屬HER電催化劑；②用于構建非貴金屬電催化劑的過渡金屬元素，主要包括鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鉬(Mo)和鎢(W)；③用于構建非貴金屬電催化劑的非金屬元素，主要包括硼(B)

新策略可提升電解海水析氫催化劑性能

　　近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員王二東團隊與副研究員楊冰等合作，在電解海水析氫催化劑研究方面取得新進展，揭示了催化劑在析氫過程中硫原子的動態遷移及碳層捕獲機制，實現了析氫催化劑的超低過電位和良好穩定性。相關成果發表在《自然-通訊》上。　　過渡金屬硫化物（TMSs）因其優異的催化活性，在氫

科學家開發出高效電解水催化劑

　　中科院化學所分子納米結構與納米技術重點實驗室胡勁松課題組在氫能的清潔獲取與應用方面開展了系列研究，并開發出新型高效電解水催化劑。相關成果日前發表于《美國化學會志》等雜志。　　據了解，限制電解水制氫大規模應用的最重要瓶頸是如何大幅降低其電能消耗，從而大幅降低制氫成本。其關鍵是如何有效降低電極上析氧

新型納米片催化劑實現自驅動電解海水制氫

近日，松山湖材料實驗室研究員劉利峰團隊與意大利拉奎拉大學教授A. Politano團隊及南京林業大學教授D. W. Boukhvalov團隊合作，采用液相剝離法制備了二維層狀PtTe納米片（e-PtTe NSs）催化劑，實現了自驅動電解海水制氫。相關成果發表于《先進功能材料》（Advanced Fu

ECAFM在電解水催化劑方面的應用

大連化物所實現利用鎧甲催化劑去耦合電解水

　　近日，中國科學院大連化學物理研究所催化基礎國家重點實驗室二維材料與能源小分子轉化創新特區研究組（05T6組）研究員鄧德會團隊以鎧甲催化劑為電極，構建出高效穩定的電解水解耦裝置。該研究工作為電力削峰填谷策略提供了新思路。　　解耦電解水是一種具有潛力的削峰填谷策略，可以將用電低谷期的過剩電力利用起來

化學所開發出新型高效電解水催化劑

　　氫能是一種理想的能源載體，開發大規模、廉價、清潔、高效的制氫技術是氫能有效利用的關鍵。電解水由于環境友好、產品純度高以及無碳排放而成為具有應用前景的綠色制氫方法之一。限制電解水制氫大規模應用的最重要瓶頸是如何大幅降低其電能消耗，因而大幅降低制氫成本。其關鍵是如何有效降低電極上析氧反應(OER)和

中國科大高效電解水制氫電極材料的設計與制備研究獲進展

　　將可再生能源（如太陽能、風能、水位能等）以氫為媒介存儲、運輸和轉化可實現環境友好和可持續發展的經濟構型。當前95%以上的氫氣來自于化石燃料，而水作為氫的重要來源之一，從其提取出來的氫的總能量是地球化石燃料熱量的9000倍。將水電解制氫涉及兩個重要的基本反應，即陰極水的還原和陽極水的氧化。然而，反

研制出新型堿性水還原電催化劑

　　中國科學技術大學教授俞書宏研究團隊通過磷摻雜手段精準調控過渡金屬硫族化合物二硒化鈷的相變，成功實現其從穩定的立方相到亞穩態正交相的相轉變，研制出在堿性介質中具有類鉑析氫性能的高效水還原電催化劑，為從堿性水中大規模制氫提供了廉價高效的催化電極材料。這項成果日前發表在《自然—通訊》上。　　研究人員發

加錯試劑，迎來電解水制氫催化劑新突破

西湖大學人工光合作用與太陽能燃料中心教授孫立成團隊開發了一種新型非貴金屬催化劑CAPist-L1的制備工藝，即向溶液中人為引入不溶納米顆粒，在常溫、常壓條件下通過簡單浸泡法，一步合成非貴金屬催化劑——CAPist-L1。日前，相關研究成果發表在《自然—催化》。?CAPist-L1材料呈現多孔的透氣結

電解水制氫有了長壽命廉價催化劑

　　中國科學院大連化學物理研究所韓洪憲研究員和李燦院士團隊與日本理化學研究所合作，研發出一種可在強酸條件下長壽命電催化分解水的廉價電催化劑，并有望在大規模可再生能源制氫技術中應用。相關研究成果日前發表在《德國應用化學》上。　　將太陽能轉化為俗稱“液態陽光”的“太陽燃料”，是應對未來化石燃料枯竭和氣候

南開團隊研制出高效電解水制氫催化劑

日前，南開大學電子信息與光學工程學院羅景山教授團隊聯合西班牙巴斯克大學科研團隊，在電催化水分解制氫研究中取得重要進展。該聯合團隊利用金屬載體相互作用構筑了堿性條件高活性析氫催化劑，能夠在每平方厘米5安培的大電流密度下穩定運行超過1000小時，滿足了陰離子交換膜電解水制氫技術商業化應用的需求，相關研究

甲醇電氧化催化劑助力高效混合海水電解制氫

近日，松山湖材料實驗室研究員劉利峰團隊與廣東工業大學大學教授劉全兵團隊（負責理論計算）合作，在多元金屬間化合物甲醇電氧化催化劑助力高效混合海水電解制氫研究方面取得重要進展。相關成果發表于《先進材料》（Advanced Materials）。由于海水資源豐富而且廉價，海水電解目前被廣泛認為是一種潛力巨

新型催化劑破解電解水制氫低效高耗能難題

記者31日從昆明理工大學獲悉，該校冶金與能源工程學院徐瑞東教授團隊聯合東南大學、瑞士洛桑聯邦理工學院、美國西北大學等機構學者合作，研發了一種新型非貴金屬電催化材料，為解決堿性條件下電解水制氫效率低、能耗高的行業難題提供新方案，助力綠色氫能規模化生產。相關成果發表在《先進功能材料》上。電解水是綠色氫能

南開團隊研制出高效電解水制氫催化劑

日前，南開大學電子信息與光學工程學院羅景山教授團隊聯合西班牙巴斯克大學科研團隊，在電催化水分解制氫研究中取得重要進展。該聯合團隊利用金屬載體相互作用構筑了堿性條件高活性析氫催化劑，能夠在每平方厘米5安培的大電流密度下穩定運行超過1000小時，滿足了陰離子交換膜電解水制氫技術商業化應用的需求，相關研究

電解水制氫有了長壽命廉價催化劑

　　中國科學院大連化學物理研究所韓洪憲研究員和李燦院士團隊與日本理化學研究所合作，研發出一種可在強酸條件下長壽命電催化分解水的廉價電催化劑，并有望在大規模可再生能源制氫技術中應用。相關研究成果日前發表在《德國應用化學》上。　　將太陽能轉化為俗稱“液態陽光”的“太陽燃料”，是應對未來化石燃料枯竭和氣候

南開團隊研制出高效電解水制氫催化劑

日前，南開大學電子信息與光學工程學院羅景山教授團隊聯合西班牙巴斯克大學科研團隊，在電催化水分解制氫研究中取得重要進展。該聯合團隊利用金屬載體相互作用構筑了堿性條件高活性析氫催化劑，能夠在每平方厘米5安培的大電流密度下穩定運行超過1000小時，滿足了陰離子交換膜電解水制氫技術商業化應用的需求，相關研究

甲醇電氧化催化劑助力高效混合海水電解制氫

近日，松山湖材料實驗室研究員劉利峰團隊與廣東工業大學大學教授劉全兵團隊（負責理論計算）合作，在多元金屬間化合物甲醇電氧化催化劑助力高效混合海水電解制氫研究方面取得重要進展。相關成果發表于《先進材料》（Advanced Materials）。由于海水資源豐富而且廉價，海水電解目前被廣泛認為是一種潛力巨

電解水制氫：如何設計金屬碳化物催化劑？

　　金屬碳化物HER　　氫氣是重要的清潔能源，具有來源廣、能量密度高、無污染等優點。電解水制氫是高效、綠色的制氫途徑，但嚴重依賴貴金屬Pt催化劑，亟需發展經濟、高效的非貴金屬電催化劑。過渡金屬碳化物具有類鉑的電子性質和催化行為，是一種潛在的析氫電催化劑。近年來，相關研究工作通過合理的設計策略，調控并

硒酸蝕刻輔助空位工程用于設計析氧反應高活性電催化劑

　　復旦胡林峰&東南大學孫正明&南京工大邵宗平Adv. Mater.　　發展環境友好型和可持續的轉化技術對可再生能源的儲存和利用具有重要意義。例如，通過電化學水分解制氫被認為是可再生能源便捷儲存和高質量利用的最有前途的方法之一，但它的實際應用很大程度上取決于成本和效率。水分解涉及兩個半反應，即陽極的

大連化物所開發出高效堿性電解水單原子合金催化劑

　　近日，中國科學院大連化學物理研究所太陽能研究部太陽能制儲氫材料與催化研究組研究員章福祥團隊，設計合成了單原子銥修飾鎳合金催化劑（Ir1Ni），用于堿性電解水析氫、析氧，具有水分子活化與H-H、O-O偶聯功能，降低了析氫（0.7eV，U=-1.0V）與析氧（0.85eV, U=1.23V）的過電勢

雙功能催化劑高效電解水制氫研究中取得進展

　　近期，中國科學院合肥物質科學研究員固體物理研究所納米材料與器件技術研究部孟國文研究員課題組與韓國浦項科技大學合作，在過渡金屬基催化劑的設計合成及其全電解水制氫方面取得新進展，通過優化設計與精準調控，在碳纖維布電極上原位生長制備單分散、超小尺寸過渡金屬磷化物納米晶均勻負載的氮摻雜碳分級納米片陣列，

新型催化劑材料可助力質子交換膜電解水制氫

華東理工大學材料科學與工程學院清潔能源材料與器件團隊副教授劉鵬飛、教授戴升、教授楊化桂，開發了一種工況穩定、低貴金屬載量負載的納米團簇析氫電催化劑材料（PdHx-WCx），為設計質子交換膜電解水（PEMWE）負載電催化劑提供了新的見解。相關研究發表于《德國應用化學》。PEMWE技術具有制氫速率快、氫