李灿院士团队AEM: 镍基底上高度分散的铈电催化剂用于碱性析氢反应

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第一作者：王奥琦 通讯作者：姚婷婷研究员、李灿院士 通讯单位：中国科学技术大学，中国科学院大连化学物理研究所 论文DOI：10.1002/aenm.202400647 全文速览 在碱性电解水中开发高活性且稳定的析氢反应（HER）电催化剂具有挑战性。本文合成了一种在镍基底上高度分散铈的电催化剂，其在500 mA cm -2 电流密度下，HER过电位为169 mV，比未掺铈时降低了约137 mV。动力学分析结果表明，掺杂铈促进了HER中间产物氢的生成，从而加速了水的解离过程。密度泛函理论（DFT）计算结果也表明，引入高度分散的铈可以通过改变费米能级附近的轨道占据来降低动力学缓慢的Volmer步骤的能垒，促进水的解离过程。此外，用该电催化剂构建的电解槽在80 °C、7 M KOH中，在800 mA cm -2 的电流密度下，稳定运行2000小时，其槽压低至1.67 V。工况下的高活性和稳定性使其成为具有实 ………………………………