加错试剂却稳定工作超 1.9 万小时，西湖大学创造电解水制氢催化剂新纪录
8 月 21 日消息，西湖大学研究团队成功合成可用于电解水制氢的非贵金属催化剂 ——CAPist-L1。
2022 年 5 月份开始将这一新型催化材料浸在碱性水中，在安培级电流密度下稳定工作超过 19000 小时后，表面仍源源不断地产生气泡，尚无衰退的迹象，其催化效率和稳定性远优于已公开报道过的催化剂。
▲ 催化剂测试装置
CAPist-L1 因制备工艺简单、成本低廉、可重复度高、易放大化制备且具备超高 OER 活性和稳定性，展现出优良的工业化应用前景。
▲ CAPist-L1，材料呈现多孔的透气结构
据介绍，此次研究纯属偶然。团队成员在利用浸泡法制备镍铁基 OER 催化剂时，把乙醇（酒精）当作去离子水使用，结果发现在泡沫镍上长出来的催化剂 OER 性能非常不错。
▲ CAPist-L1 催化剂的“绣球花”结构
研究团队随即从理论层面进行探索，进而不断完善优化制备方案，成功开发了一种基于非均匀形核液相体系的催化剂制备工艺。
▲ 电子显微镜下的 CAPist-L1（过渡层标记为红色）
在机制研究方面，研究团队通过对 CAPist-L1 成分、结构和形貌等逐项分析，发现在催化层和金属基底之间存在一层致密过渡层。正是致密过渡层的存在，将催化层牢牢地锚定在金属基底上，提升了催化剂的活性和稳定性。
CAPist-L1 的制备过程简单、成本低廉，将泡沫镍浸入准备好的非均匀形核液相体系中，在 25 °C 条件下浸泡 24 h，取出后用去离子水冲洗干净烘干后即得到。
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