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材料与能源学院李运勇教授团队在电解水研究领域取得一系列重要进展

2020年01月13日     来源:材料与能源学院 学院简讯         次浏览

近期,材料与能源学院张海燕教授团队的李运勇教授小组在电解水研究领域取得一系列重要进展,相关研究成果发表在Appl. Catal. B-Environ. (IF=14.229)、J. Mater. Chem. A (IF=10.733)、Mater. Today Energy等国际高水平学术期刊上。

氢能因其燃烧热值高、安全环保等特点,成为了新能源中研究的重点。常见的利用电化学原理的水电解制氢,需要依赖贵金属Pt和贵金属氧化物(IrO2和RuO2)作为催化剂以使反应在较低过电位下快速进行。由于贵金属储量有限、价格昂贵,大大限制了电解水技术的发展和应用。且在同一电解质中能够同时催化氢析出和氧析出反应的催化剂仍然较少,因此开发兼具高活性和高稳定性的双功能非贵金属催化剂,对于降低电解水技术的成本、简化电解槽结构等都有积极的促进作用。

针对上述问题,李运勇教授团队通过调节电催化剂的纳米结构以及电子结构开展了一系列研究,主要包括:1)高比表面积的中空CoP纳米立方体双功能催化剂;2)板栗状磷化钴铜纳米棒阵列用作析氢和析氧双功能催化剂;3)过渡金属锌和非金属硫双掺杂千层花状磷化钴纳米棒簇用作析氢和析氧双功能催化剂;4)过渡金属铜掺杂磷化钴纳米片阵列用作析氢和析氧双功能催化剂。

发表的相关论文如下:

Appl. Catal. B-Environ., 2019, 5, 118555 (DOI: 10.1016/j.apcatb.2019.118555)

J. Mater. Chem. A,2019, 7, 14271-14279 (DOI: 10.1039/C9TA08812A)

J. Mater. Chem. A,2019, 7, 22453-22462 (DOI: 10.1039/C9TA03686E)

Mater. Today Energy,2019, 12, 443-452 (DOI: 10.1016/j.mtener.2019.04.007)

该系列研究工作在广东省功能软凝聚态物质重点实验室以及广东省发改委新能源材料与器件工程实验室的高水平平台支持下,并得到了国家自然科学基金面上、广东省自然科学基金杰出青年、广东省珠江学者青年项目以及广州市珠江科技新星计划等科研项目的经费支持。项目研究成果为电解水提供了新思路,对推动氢能的发展具有重要意义。

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