济南大学赵刚: 用于通过整体水分解制取绿色氢气的镍基双功能电催化剂的设计策略及性能优化

本文是一篇关于镍基双功能电催化剂用于整体水分解制取绿色氢气的综述论文，由济南大学赵刚团队发表在《Chinese Chemical Letters》上。背景方面，氢能被视为替代化石燃料的关键能源载体，利用可再生能源电解水制备“绿氢”是主流方向，但贵金属催化剂的高成本成为规模化瓶颈。研究目的是从电催化反应的基本理论机理出发，系统探讨如何通过阴阳离子掺杂、微观结构调控及异质界面构筑等策略对镍基催化剂进行改性，以优化活性位点的电子结构、增加比表面积、增强传质过程，协同提升催化剂的活性与耐久性。结论指出，镍基材料凭借储量丰富、成本低且兼具析氢/氧催化活性，成为非贵金属电催化剂的核心优选。改性策略实现了催化活性与稳定性的双重提升，部分改性催化剂在碱性阴离子交换膜电解槽中表现亮眼。然而，规模化商用仍面临工艺可扩展、高电流密度耐久性不足等挑战，未来研究将聚焦机理深化、复杂场景适配及与可再生能源系统耦合，推动绿氢生产降本增效。