Small综述:碱性氢氧化反应电催化剂的研究进展

随着阴离子交换膜技术和碱性介质中高性能非贵金属氧还原反应(ORR)电催化剂的快速发展,阴离子交换膜燃料电池(AEMFC)的商业化成为可能。然而,与质子交换膜燃料电池(PEMFC)相比,AEMFC中的阳极氢氧化反应(HOR)的动力学有显著的降低。因此,开发成本低、活性高、稳定性强的HOR催化剂是当务之急。

广东工业大学黄少铭教授,南京师范大学付更涛教授与新加坡南洋理工大学Lee Jong-Min副教授,近日在Small上合作系统综述了近年来已报道的提升HOR催化剂活性、稳定性的策略。作者们首先介绍了碱性介质中HOR的基本原理并着重分析了现今常用的两种评价HOR电催化剂性能的理论:氢结合能理论和双功能理论。随后借助相关文献评述了调控HOR电催化剂活性的策略,包括形貌和结构控制工程、铠甲工程、杂原子掺杂工程和相工程等,概述了提高HOR电催化剂稳定性的途径(特别是副反应控制方面)。最后,作者们讨论了现阶段开发高活性、低成本的HOR电催化剂存在的问题,并提供了一些建议与展望。

作者简介

赵若鹏,温州医科大学任职。博士期间师从黄少铭教授和Jong-Min Lee副教授。研究方向主要为纳米材料的设计合成及其电化学应用。

付更涛,南京师范大学教授。研究方向为结构功能纳米材料的设计、合成及其在化学/电化学能量转换技术方面的研究工作。已发表论文100余篇,被引5700余次,h因子46。

黄少铭,现广东工业大学教授。研究涉及纳微米功能材料的设计、合成及在电化学能源转换和存储方面的应用。已发表论文345余篇,被引12490余次,h因子57。

Jong-Min Lee,新加坡南洋理工大学副教授。研究涉及纳微米功能材料的设计、合成及在电化学能源转换和存储方面的应用。

论文信息:

Recent Advances in Electrocatalysts for Alkaline Hydrogen Oxidation Reaction

Ruopeng Zhao, Xin Yue, Qinghua Li, Gengtao Fu*, Jong-Min Lee*, Shaoming Huang*

Small

DOI: 10.1002/smll.202100391

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202100391