近日，國際頂級學(xué)術(shù)期刊《NanoResearch》刊發(fā)北京化工大學(xué)教授，北京未來氫能科技副總莊仲濱作為第一作者完成的論文《具有分級結(jié)構(gòu)的高性能NiFe LDH/N-doped Co/NF陰離子交換膜電解水析氧陽極》。該項(xiàng)研究成果專利由北京化工大學(xué)與北京未來氫能科技共享。

成果簡介 

研究成果提出了一種自上而下的分級結(jié)構(gòu)陽極構(gòu)建策略，通過水熱-氣相還原氮化-電沉積方法合成了一種具有分級結(jié)構(gòu)的NiFe LDH/N-doped Co/NF電極。這一電極的分級結(jié)構(gòu)體現(xiàn)在由自支撐泡沫鎳（NF）基底上生長N摻雜Co（N-doped Co）納米線陣列，并在納米線上生長NiFe LDH納米片。NiFe LDH/N-doped Co/NF電極表現(xiàn)出卓越的OER性能：僅需262 mV的過電位就可達(dá)到100 mA cm-2的電流密度，并在100小時(shí)工作中僅增加7 mV過電位。以該電極為陽極組裝的AEMWE器件僅需1.63V的槽壓就能達(dá)到1 A cm-2的電流密度，超越大多數(shù)已報(bào)道陽極的性能。相關(guān)的結(jié)構(gòu)表征和對照實(shí)驗(yàn)表明，分級結(jié)構(gòu)陽極通過納米線陣列的中間層增加電極活性比表面積，加強(qiáng)催化劑與基底之間的結(jié)合力，提高了活性和穩(wěn)定性。

該研究成果發(fā)表及專利的發(fā)布標(biāo)志著未來氫能對AEM技術(shù)核心材料基礎(chǔ)研究領(lǐng)域取得的歷史性突破，代表著未來氫能科技在氫能前沿技術(shù)探索中邁出了堅(jiān)實(shí)而重要的一步。未來，未來氫能作為國家氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的主力軍，將持續(xù)深化"產(chǎn)學(xué)研用"協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制，以自主創(chuàng)新的硬核科技培育氫能新質(zhì)生產(chǎn)力，助力構(gòu)建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系。

作者簡介

莊仲濱，北京化工大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師。2001~2010年在清華大學(xué)化學(xué)系學(xué)習(xí)，分別獲得化學(xué)專業(yè)學(xué)士、博士學(xué)位。隨后在美國加州大學(xué)河濱分校和美國特拉華大學(xué)從事博士后研究。2015加入北京化工大學(xué)化工學(xué)院任教授，2024年兼任未來氫能科技副總。主要圍繞氫能電解水與能源相關(guān)的電化學(xué)器件展開研究，開發(fā)新型電催化材料、深入了解電極過程機(jī)制。以通訊作者、共同通訊作者身份在Nat. Catal., Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc., Chem等期刊發(fā)表論文50余篇，連續(xù)（2020~2024）入選科睿唯安“高被引科學(xué)家”。