校区要闻
于杰教授课题组与邱业君副教授合作在制氢技术领域获得新进展,相关成果发表于《Nature Communications》
发布时间:2021-03-18 16:09:14 2313

【哈工大(深圳)宣】(郑曦 文/图)日前,哈工大(深圳)材料科学与工程学院于杰教授课题组与邱业君副教授合作在制氢技术领域获得新进展,他们以垂直石墨烯为载体,大幅度提高了水电解制氢催化剂的性能,相关研究成果以论文形式发表于国际综合学术期刊《Nature Communications》(影响因子12.121),论文题目为《Graphene/MoS2/FeCoNi(OH)x and Graphene/MoS2/FeCoNiPx multilayer-stacked vertical nanosheets on carbon fibers for highly efficient overall water splitting》“碳纤维上多层堆积的石墨烯/MoS2/FeCoNi(OH)x和石墨烯/MoS2/FeCoNiPx高效水分解催化剂”。论文第一作者为博士生吉希希,论文指导老师为于杰教授。

目前,国家正在大力推动氢能源开发利用,以化石原料制氢的技术如煤制氢、天然气制氢等已经非常成熟,但仍然面临碳排放等环境问题,基于可再生能源大规模电解水制氢将成为氢能产业的主要氢源。开发低成本、高性能的水分解电催化剂对氢能的利用具有重要意义。

基于此,课题组将垂直石墨烯作为载体,制备了石墨烯/MoS2/FeCoNi(OH)x析氧催化剂和石墨烯/MoS2/FeCoNiPx析氢催化剂,大大提升了催化剂的性能。其中析氧催化性能尤为突出,在225和241 mV的过电位下,电流密度可达500和1000 mA/cm2。值得一提的是,这种催化剂制备工艺简单,适于规模化生产,有潜力实现工业化应用。

作为水分解电催化剂的重要载体,垂直石墨烯相较于常规片状石墨烯,具有不易团聚的突出优势。近几年,该课题组大力开展垂直石墨烯的应用研发工作,曾在2016年获得垂直石墨烯热CVD生长技术的突破,解决了产量和在粉末基底上生长的难题,并基于此开发了一系列新型垂直石墨烯粉末产品,垂直石墨烯也因此获得了优异的材料性能,用途广泛。目前,课题组正联合松山湖材料实验室开展垂直石墨烯产品的产业化应用工作,争取早日推向市场。(编辑 吴锐婵)

图片2.png

成果展示图

文章链接:https://www.nature.com/articles/s41467-021-21742-y.pdf