开发高效、稳定、低成本的析氢/氧化反应双功能催化剂是推动氢气电池在大规模储能系统中应用的关键。

在这里，中科大Wei Chen展示了一种在泡沫铜上生长的非贵金属高熵合金(NNM-HEA@CF)作为镍-氢气(Ni-H₂)电池的自支撑催化电极。

文章要点

1）实验和理论计算结果表明，NNM-HEA催化剂通过优化活性中心的电子结构，极大地促进了HER/HOR催化过程。

2）以NNM-HEA@CF为负极组装的Ni-H₂电池具有优异的倍率性能和超过1800 h的循环性能，在15 mAh cm⁻²的面积容量下没有容量衰减。此外，扩展容量为0.45 ah的放大的Ni-H₂电池表现出高的单元级能量密度，∼109.3 WH kg⁻¹。此外，基于电极、隔膜和电解液的所有关键部件，其估计成本低至∼107.8 $ kW h⁻¹，与商用铂/碳基镍氢电池相比，成本降低了6倍以上。

这项工作为开发用于大规模储能应用的高效非贵金属基双功能氢电池催化剂提供了一种途径。

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Shuang Liu, et al, Non-Noble Metal High-Entropy Alloy-Based Catalytic Electrode for Long-Life Hydrogen Gas Batteries, ACS Nano, 2024

DOI: 10.1021/acsnano.3c09482

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c09482