上海大学王亮团队: 二维新材料在质子交换膜电解槽中实现安培级电流密度高效析氧

上海大学王亮团队提出了一种利用碳量子点（CQD）原位诱导合成镍铁双金属有机框架纳米片（NiFe-MOF-CQD）的新方法，该方法显著提升了质子交换膜（PEM）电解槽中的电催化氧析出反应性能。研究背景是水电解制氢因其高灵活性和迅速响应成为有前景的制氢方案，但PEM电解中的阳极极化是一个挑战。通过超声辅助剥离技术，合成的NiFe-MOF-CQD纳米片厚度仅为10纳米，显著提高了反应活性位点的暴露。实验结果显示，在电流密度为10 mA cm⁻²时，过电位仅为280 mV，Tafel斜率为71.98 mV dec⁻¹。此外，使用NiFe-MOF-CQD作为阳极催化剂的PEM电解槽在工业级电流密度下表现出优异的电化学活性和长期稳定性。该研究不仅促进了绿色低碳发展，也为氢能和化学工业的发展奠定了基础。