近日,遼寧科技大學化學工程學院能源與電化學重點實驗室張涵副教授和安百鋼教授團隊的研究成果以《Phase-engineered metal boride nanobeads for highly efficient oxygen evolution》為題在中科院一區《Journal of Colloid And Interface Science》上發表。2022級研究生劉美嘉和2022級博士生吳琳為共同第一作者。該項研究工作得到了國家自然科學基金項目、省重點攻關項目和遼寧省能源材料與電化學重點實驗室的大力支持。
該研究針對電解水制氫過程中OER反應緩慢動力學的問題,設計了具有納米串珠形貌的低成本、高催化活性、高穩定性的非晶態CoB催化劑。該催化劑相比于傳統的晶態催化劑表現出更優異的OER性能,具有更大的催化活性表面積和良好的耐腐蝕性。非晶態材料在OER反應過程中能夠加速表面重構,原位形成金屬-氧(氫氧化物)活性層,從而顯著提升催化效率。在應用測試中,該催化劑在膜電極體系中表現出卓越的穩定性。這項研究不僅為OER催化劑設計提供了新思路,更開創了利用非晶態材料開發先進催化劑的創新路徑,對推動清潔能源技術的發展具有重要科學意義和應用價值。

圖1. 非晶態和晶態CoB催化劑的制備示意圖

圖2. 非晶態和晶態CoB催化劑的微觀形貌、結構和元素分布圖