Carbon Energy：钴镍和氮掺杂碳强电子耦合，实现大电流密度下高效尿素氧化辅助制氢

电催化尿素氧化能够净化含尿素的生活或工业废水，减少其对环境的危害，并促进氮循环。同时，由于尿素氧化所需的电位低，其还能够应用于电化学水分解制氢技术以代替阳极水氧化反应，实现低能耗产氢。然而，电催化尿素氧化涉及复杂的中间体转移和材料CO中毒等问题，需要开发高效稳定的催化剂来加速尿素氧化过程。

基于此，广西大学尹诗斌课题组结合CoNi双金属材料、碳包覆结构、异质结和自支撑策略的优点，制备了氮掺杂碳包覆CoNi与镍泡沫上生长的CoNiMoO(CoNi@CN-CoNiMoO)复合材料，用于高效尿素氧化辅助H₂生产。

实验结果表明，CoNi@CN-CoNiMoO具有优异的UOR/HER活性，使用该催化剂组装的UOR||HER系统，它只需要1.58/1.67 V的低电池电压就能达到500/1000 mA cm⁻²的电流密度，这小于利用CoNi@CN-CoNiMoO组装的OER||HER系统(1.88/2.01 V)。

此外，该系统在大电流密度下还具有优异的稳定性，其在500 mA cm⁻²电流密度下可以连续运行120 h而没有表现出明显的性能衰减。

实验结果和密度泛函理论(DFT)计算表明，氮掺杂碳层可以调节Ni/Co的电子结构，加速电子转移，从而提高UOR活性。此外，NiCo合金与N掺杂碳层界面处的强电子相互作用可以优化UOR/HER中间体的吸附/解吸能、加速水的解离、加快尿素分解和Volmer步骤，从而分别提高UOR和HER活性。综上，该项工作阐明了CoNi@CN-CoNiMoO增强UOR/HER的机制，为尿素辅助水电解制氢高效催化剂的设计提供了理论基础。

Strong Electronic Coupling of CoNi and N-doped-carbon for Efficient Urea-assisted H₂ Production at a Large Current Density. Carbon Energy, 2023. DOI: 10.1002/cey2.368

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Carbon Energy：钴镍和氮掺杂碳强电子耦合，实现大电流密度下高效尿素氧化辅助制氢

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