碳基材料在电催化析氢反应中的应用

• 作者: 吕瑞涛 康飞宇 张泽霞 黄正宏
• 来源期刊: 新型炭材料
• 学科: 工学
• 关键词: 碳基材料 析氢反应 电催化剂 电解水制氢 纳米结构 催化活性
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 所属期刊栏目: 综合评述
• 页码范围: 115-131
• 页数: 17页
• 分类号: TQ127.1+1
• 字数: 8530字
• 语种: 中文

摘要

氢作为一种高燃烧热值的清洁能源载体,对于解决当前日益严峻的能源短缺和环境污染问题具有重要意义.与传统的化石燃料(如天然气、煤)重整制氢相比,电催化分解水作为一种清洁可再生的制氢工艺具有重要的应用前景.但目前常用的电解水析氢反应(HER)催化剂多为贵金属基(如Pt)材料,储量稀少且成本高昂,因此开发低成本、高活性的非贵金属HER催化剂是当前该领域研究面临的重要挑战.本文综述了近年来碳基材料用于HER催化研究的相关进展.根据碳基材料在HER催化剂中扮演的功能将其分为两大类:活性相和复合相.作为活性相时,通过异质原子掺杂等方式激活其本征活性,直接应用于催化析氢反应;作为复合相时,其作用有导电基底、高分散载体、耐腐蚀防护层等,通过协同增强效应,提高复合催化剂的整体活性,目前个别非贵金属催化剂的活性几乎可以与Pt基催化剂相媲美.本文总结了这些新型碳基HER催化剂的研究进展及其性能调控策略,并对未来开发低成本、高效率的HER催化剂的探索方向进行了展望.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	康飞宇	清华大学材料学院先进材料教育部重点实验室	156	2338	29.0	42.0
5	黄正宏	清华大学材料学院先进材料教育部重点实验室	64	1142	19.0	32.0
6	吕瑞涛	清华大学材料学院先进材料教育部重点实验室	13	72	4.0	8.0
7	张泽霞	清华大学材料学院先进材料教育部重点实验室	4	6	2.0	2.0