中南林科大吴义强教授、卿彦教授AM：新型多孔催化剂，实现耐久性工业级水电解

背景：随着全球能源结构向低碳化转型，利用可再生能源进行电催化水分解以生产高纯氢气被视为理想途径。然而，阴离子交换膜水电解技术的大规模应用受限于缺乏高活性、高耐久性且成本低廉的非贵金属催化剂，尤其是在工业级高电流密度、高温及长期运行条件下。研究目的：中南林业科技大学吴义强教授、卿彦教授与伦敦大学学院何冠杰教授合作，旨在通过创新的胶体介导化学镀策略，制备出一种具有分级多孔结构的非晶态铁掺杂镍钨硼催化剂，以实现高效、稳定且经济的工业级水电解。结论：该Fe-NiWB催化剂在碱性环境中展现出卓越的双功能催化活性与超长稳定性，在500 mA cm⁻²的工业电流密度下可稳定运行超过2000小时。将其应用于阴离子交换膜电解槽，仅需1.55 V槽压即可实现500 mA cm⁻²的产氢电流密度，性能优于商业贵金属催化剂体系。技术经济分析表明，该技术路线具有显著的规模化与成本竞争力，平准化制氢成本可低至1.74美元/千克氢气，为实现经济可行的大规模绿色制氢提供了新希望。