2024年8月19日上午,应纳米矿物材料及应用教育部工程研究中心(下简称“中心”)刘磊研究员邀请,日本国立弘前大学官国清教授为中心师生做了题为《Development of High-entropy Electrocatalysts for Seawater Splitting》的学术报告。报告会由刘磊研究员主持。
电化学储能因其经济性、灵活性和安全性等优点,已成为新能源革命中的关键技术环节。其中电解海水更被视为未来氢能发展的重要技术,却面临着析氯竞争反应和高氯环境腐蚀等挑战。高熵材料则因其结构无序度高、组成可调控性强、结构与力学性质稳定等优点,已成为一类新兴的电极材料而备受关注。官国清教授介绍了其团队开展的相关工作,通过简单的合成工艺制备了一种能够用于碱性水/海水电解的高熵(NiFeCoV)S2电催化剂,其疏松多孔的纳米片结构提供了大量的活性位点,能够有效地加速传质和气体释放过程;过渡金属硫化物固有的高导电性与四种金属元素之间的强协同效应,有效地调节了电子结构,进而提高了电催化性能。制备的三维微花状高熵(FeCoNiMnAl)3O4电催化剂,能够在海水电解中保持低析氧过电位,并在50 mA·cm-2下正常工作50 h。通过调控V的添加量,成功制备高熵非晶FeCoNiMoV氧化物催化剂;V的掺入改变了催化剂的形貌,增加了比表面积,优化了高价态金属的比例,有利于活性MOOH中间体的形成,促进OH-的选择性吸附;优选电催化剂能够在安培级电流密度下正常工作100 h。
官国清,日本国立弘前大学教授,工学博士。分别于1990年,1993年,1995年获四川大学学士,硕士和博士学位,德国洪堡学者,日本JSPS外国人特别研究员,长期从事新能源技术、能源材料与化学、环境催化与环境材料、分离及过程设计等方面的研究。目前担任国际期刊《Carbon Resources Conversion》和《MetalMat》副主编,任World Society of Engineering Thermochemistry国际组织和日本化工学会日中国际交流委员会委员。迄今为止发表SCI研究论文430多篇,多篇入选高被引论文;同时申请和授权美国、日本专利60余项;多次获得日本化工学会等奖励。(刘磊)