10月8日消息,据Phys.org报道,德国乌尔姆大学(Ulm University)研究团队在《自然·催化》(Nature Catalysis)发表研究,推翻了一个存在数十年的经典假设:碱性水电解中镍电极的催化活性表面并非学界长期认定的羟基氧化镍(NiOOH),而是二氧化镍(NiO₂)。
镍因其低成本、高稳定性被视为碱性水电解——气候中性制氢关键技术——最有前景的催化剂之一。但在实际反应工况下,镍电极活性表面的真实结构此前一直未有定论,制约了催化剂的进一步优化。乌尔姆大学团队的研究给出了明确答案:催化活性来自NiO₂相,而非NiOOH相。
这一结论的意义在于催化剂设计的起点被修正:围绕NiOOH建立的大量既有理解需要重新校准,后续针对镍基(及镍铁基)碱性电解催化剂的掺杂、缺陷与表面工程策略,应以NiO₂活性相为靶标展开。对于依赖碱性电解槽的绿氢产业而言,更精确的活性位点认知有望缩短催化剂从经验筛选到理性设计的路径。
碱性水电解是目前大规模绿氢项目的主流技术路线之一,镍基催化剂替代贵金属(铂族)方案是其成本优势的重要支撑,基础认知的更新将逐步传导至电解槽性能与寿命的工程优化。
(来源:Phys.org)