当前的电解水过程大多使用铂基材料作为析氢反应催化剂，性能优良但成本较高。钌作为价格较低的贵金属，具有高催化活性和良好的耐久性，是铂的理想替代品，具有较好的应用前景。
罗景山教授提到，“已被报道的碱性条件下的钌基析氢催化剂大多是在低电流密度下进行测试。能够在大电流密度下保持电催化剂的高性能，从而满足大规模商业化应用的需要，是我们团队攻关的核心问题。”
“我们使用氮化钛负载的钌纳米颗粒催化剂组装了AEM电解槽,能在每平方厘米1安培、2安培和5安培的电流密度下稳定运行超过1000小时,性能几乎没有衰减。”论文第一作者、南开大学电子信息与光学工程学院2021级博士生赵佳说。
“在每平方厘米5安培的工业级电流密度下,我们的研究成果能够在AEM电解槽中高效稳定运行,克服了催化剂容易不稳定的问题,满足了AEM制氢大规模商业化应用的需求。”罗景山说,“未来,团队将继续投入到绿氢制备技术的自主研发之中,促进科技成果尽快转化落地,为构建零碳、低成本、安全可靠的绿氢能源供给体系贡献力量。”
原文链接：Zhao, J., Urrego-Ortiz, R., Liao, N. et al. Rationally designed Ru catalysts supported on TiN for highly efficient and stable hydrogen evolution in alkaline conditions. Nat Commun 15, 6391 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-50691-5
