铜基电极的改性及其在电解水制氢催化中的研究进展

• 作者: 石卢一 白玮纯 邓越 孙金峰 张少飞 河北科技大学材料科学与工程学院 河北省柔性功能材料重点实验室
• 来源期刊: 铜业工程
• 关键词: 铜基电极 析氢反应 单原子结构 复合电极 铜基合金 杂原子掺杂
• 年，卷（期）: 2024,（6）
• 所属期刊栏目: 材料制备与加工工程
• 页码范围: 55-65
• 页数: 11页
• 语种: 中文

摘要

金属铜（Cu）因电子电导率高、价格低廉和环境友好等优点，成为能源存储与转换领域的关键材料之一。然而，Cu因自身催化活性低和表面易腐蚀/氧化等，限制了其在电解水制氢领域的实际应用。通过对Cu进行改性，可优化电极表面对反应中间体的吸附和界面稳定性，显著提升催化性能。本文简要介绍了目前Cu基电极存在的问题，重点阐述了Cu基电极在单原子结构设计、 Cu基复合材料、 Cu合金化以及杂原子掺杂四方面的改性研究进展，并对析氢催化机理进行深入分析。结果表明，通过对Cu进行改性可以激活Cu位点、暴露更多活性面积和稳定界面，显著提高Cu基电极的催化活性和催化稳定性。未来，Cu催化电极的研究应注重更有效的材料改性方法，以便进一步提高其在催化反应中的应用价值。