中国海洋大学黄明华团队AFM：构筑双内建电场实现无氯节能电解海水制氢

第一作者：张树聪通讯作者：黄明华教授通讯单位：中国海洋大学DOI：10.1002/adfm.202311370.全文速览羟基氧化铁中高度定制的Fe金属d轨道电子结构有望促进肼氧化反应（HzOR），实现无氯节能的肼辅助电解海水制氢。本工作通过羟基氧化铁和双相磷化镍的有效集成，获得具有相反方向的双内建电场（BEF），用于操纵Fe（III）位点的d轨道电子构型，从而优化N2H4中间体在催化剂表面的结合强度。理论计算和实验分析表明双电场协同的电子注入对Fe（III）位点上优化的N2H4中间体结合强度以及加速的脱氢动力学起着关键作用。该催化剂在碱性海水中获得10和100 mA cm−2的工作电位仅为−8和44 mV，并展示出优异的稳定性。混合式海水电解槽（HSE）制氢功耗低至16.4 Wh L−1，且具有接近100%的法拉第效率。背景介绍电解水制氢一直以来被认为是一种清洁、可持续的制氢 ………………………………