分会

第四十五分会：能源纳米材料物理化学

摘要

开发具有高活性和高稳定性的大电流密度电催化剂，对氢气的规模化生产具有重要意义。然而，目前关于这方面的研究相对较少，大多数报道的催化剂都是在小电流密度范围内运行。本项目通过30 s的水解反应，在泡沫铁网上快速合成了具有晶相/非晶相界面和双催化中心的CoFeOH/CoFeP/IF纳米催化剂。在碱性电解液中，CoFeOH/CoFeP/IF表现出较高的析氢催化活性。当电流密度分别达到100、500、1000、2000 和 3000 mA cm-2时，其只需114.9、194.9、221.8、249.7 和 266.1 mV 的过电位，且至少拥有100小时的稳定性 (500和1000 mA cm-2)。进一步模拟工业条件测试表明，CoFeOH/CoFeP/IF在7.6 M KOH (70 ℃) 环境下表现出更低的Tafel值和更快的反应动力学。采用 CoFeOH/CoFeP/IF//NiFe-LDH/IF作为全解水的双电极材料，其仅需1.57 V (7.6 M KOH 70 ℃) 即可达到2500 mA cm-2的大电流密度。同时，即使在1.0 M KOH (25 ℃) 电解液中，其也只需要1.88 V 即可获得。本工作的实施不仅有利于大电流密度催化剂的设计和制备，而且对进一步提高金属磷化物的析氢性能具有重要的参考意义。

关键词

CoFeOH/CoFeP/IF;大电流密度;晶相/非晶相界面;析氢反应

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