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实验室教师孙强强科研成果获国际著名学术期刊Small刊载
2018-06-01 16:19     (点击数)

近日,实验室教师孙强强在析氢阴极电极材料领域的最新研究成果Synergistic Nanotubular Copper-Doped Nickel Catalysts for Hydrogen Evolution Reactions发表在国际著名学术期刊Small(中科院一区TOP类期刊,影响因子8.643)上。此次获Small刊载的论文,除了获得了一种堪比铂贵金属催化剂的高活性析氢电极材料,更首次通过第一性原理计算了镍铜合金在催化水分解析氢领域的理论应用,为后续镍铜合金在该领域的应用发展奠定基础。

孙强强课题组设计了一系列三维纳米管状镍铜合金电极材料(Ni(Cu)/NF),通过对电沉积工艺的逐一设计,实现了对电极材料组分的调控以及结构的改进。既可提高传质效率,也可增大表面积、提高表面活性原子含量。在电解水析氢(Hydrogen evolution reaction, HER)性能测试中,Ni(Cu)/NF表现出优异催化性能及稳定性。在10 mA cm-2的电流密度时,水分解析氢过电势仅为27 mV, 较传统电极材料大大降低了电解水能耗,为直接电解水制氢的规模化应用奠定了基础。

随着化石燃料日益枯竭, 各种新能源被不断开发利用,一系列高效的能量储存设备和储能器件被研发出来。氢能作为一种可再生的二次能源,其来源广、热值高、清洁、燃烧稳定性好,是继化石燃料等非可再生能源之后新一代被广泛采用的能源载体。碱性电解水制氢是大规模工业化制氢的重要途径,然而,迄今为止,电解过程中阴阳两极较大的过电位大大限制了其规模化应用。因此,开发低成本且具有高能量密度、高催化活性的电极材料具有重要的意义。

 

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