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摘要：美国休斯顿大学德克萨斯超导中心(TcSUH)的研究人员开发出一种与铜钴(CuCo）相互作用的镍铁(NiFe)基电极催化剂，实现了高性能的海水电解。目前，在工业规模上电解海水以制造氢的技术有三个主要阻碍因素：海水具有腐蚀性，会缩短催化剂的寿命；使用现有催化剂进行电解时可能产生氯气，必须要防止氯气的产生；目前用于析氧反应(OER)的电极催化剂昂贵，不具备经济性。TcSUH的研究小组发现，这种多元电极催化剂在迄今为止报告的过渡金属系OER电极催化剂中具有最佳性能，有望推动海水电解技术的发展。

关键字：海水电解技术、电极催化剂、海水氧化、高活性、多金属催化剂

海水电解是一项很有意义的可持续制氢技术，不会加剧全球淡水短缺或增加碳排放。然而，由于阳极析氯反应和海水的强腐蚀性，该技术缺乏具有高活性、高选择性和良好稳定性的析氧反应（OER）电极催化剂，因此受到很大限制。

（图片来自网络）

为此，美国休斯顿大学德克萨斯超导中心（TcSUH）的研究人员开发出一种将镍和铁掺入CuCo层状双氢氧化物中而形成的均质多金属催化剂（表示为NiFe-CuCo LDH），将其用作高性能海水电解的OER电极，表现出高活性和耐久性。

NiFe-CuCo LDH催化剂具有大量露出的多金属位点和清晰的微纳米结构，在6M KOH海水电解液中，只需要259mV、27mV8和283mV的过电压就能分别产生100mA cm^-2、300mA cm^-2和500mA cm^-2的电流密度。

此外，该催化剂表现出非常高的OER选择性（500mA cm^-2下的O₂法拉第效率为97.4%）和优异的运行耐久性。

在6M KOH海水电解液中，可以在500mA cm^-2的高电流密度下稳定工作长达500h。这种多金属电催化剂是目前报告的用于碱性海水电解的过渡金属基OER电催化剂中性能最好的，将推动海水电解技术的发展。

海水制氢 | 通过均相多金属层状双氢氧化物电极催化剂提高海水氧化的性能