氫能作為一種清潔、高效、可持續(xù)的能源，因具有高質(zhì)量能量密度、燃燒產(chǎn)物無(wú)污染、利用率高等優(yōu)點(diǎn)，受到世界各國(guó)高度重視，被譽(yù)為21世紀(jì)最理想的新能源。電解水制氫是一種重要的制氫技術(shù)，但在實(shí)際制氫過(guò)程中，制氫效率較低。因此，科學(xué)家們一直致力于研發(fā)高性能電解水催化劑，以期實(shí)現(xiàn)高效制氫。

我國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所研究員梁漢璞帶領(lǐng)的能源材料與納米催化研究組致力于探索合成具有高性能的納米催化劑，應(yīng)用于相關(guān)領(lǐng)域。近來(lái)，在電化學(xué)制氫領(lǐng)域取得一系列進(jìn)展：

1）研發(fā)出一種新穎的“快速還原-原位相轉(zhuǎn)變”策略，在商業(yè)炭（VulcanXC-72）載體上成功制備出具有豐富活性位點(diǎn)的納米級(jí)超薄鈷鐵（CoFe）雙金屬羥基氧化物。該研究為在溫和條件下制備分散均勻的多金屬電催化劑供應(yīng)一種全新的策略（ACSAppliedMaterials&Interfaces.2019;11(29):25958-25966）。

2）成功將介孔超薄鈷氧化物（CoOx）納米片生長(zhǎng)在碳紙上，并將生長(zhǎng)氧化鈷納米片的碳紙直接作為工作電極，研究了其電催化析氧性能。該研究為大規(guī)模制備具有高活性的析氧反應(yīng)工作電極供應(yīng)了一種全新思路（ACSAppliedEnergyMaterials.2019;2(3):1977-1987）。

3）采用簡(jiǎn)單且低成本的電氧化方法成功地合成了3D多孔鐵鈷（FeCo）雙金屬羥基氧化物（3D-FeCoOOH/CC）直接作為高效電極電催化析氧反應(yīng)，關(guān)于析氧反應(yīng)具有34.9mVdec-1的塔菲爾斜率，優(yōu)于商業(yè)氧化銥（IrO2）催化劑（ChinJCatal.2019;40:1540-1547）。

4）以Co（鈷）金屬納米顆粒為犧牲模板，成功制備出了空心銠（Rh）納米球，與文獻(xiàn)中所報(bào)道的銠基催化劑以及商業(yè)銠碳（Rh/C）催化劑相比，在電催化析氫過(guò)程中表現(xiàn)出良好的催化性能（ElectrochimicaActa.2018;282:853-859）。

5）將合成得到的表面光滑的CoEGAc（鈷的有機(jī)配合物）納米盤(pán)作為析氧反應(yīng)電催化劑，經(jīng)過(guò)電化學(xué)氧化一按時(shí)間，CoEGAc納米盤(pán)生成純相多孔羥基氧化鈷（CoOOH）納米盤(pán)，并表現(xiàn)出優(yōu)異的電催化析氧性能。本實(shí)驗(yàn)供應(yīng)了直接實(shí)驗(yàn)證據(jù)證明CoOOH是鈷基催化劑在堿性條件下析氧反應(yīng)過(guò)程中的穩(wěn)定活性晶相（ElectrochimicaActa.2019;303:231-238）。

上述研究獲得中科院百人計(jì)劃、青島能源所科研創(chuàng)新基金、兩所融合基金等的支持。

專利：

1.一種電化學(xué)氧化法制備單層多孔羥基氧化鈷納米片的方法（申請(qǐng)?zhí)枺?01810321648.7）

2.一種單層多孔四氧化三鈷納米片的制備方法（申請(qǐng)?zhí)枺?01810864976.1）

合成CoFe醇鹽前驅(qū)體的（a-d）TEM圖像和（f-i）元素分布圖