湖南大学“岳麓材料杰出学者论坛”第244期
报告二:
题 目:纳米多孔金属间化合物水分解电催化材料
报告人:郎兴友 教授
地 点:中四栋一楼会议室
时 间:2023年11月2日(周四)下午16:00
主持人:谭勇文 教授
邀请人:材料科学与工程学院
报告摘要:太阳能、风能等可再生电能驱动的电催化水分解制氢是依托电化学水循环反应实现再生资源存储与高效利用的基础。碱水电解池是水电解制氢的重要装置,其碱性工作环境为探索非贵金属析氢反应(HER)催化材料替代贵金属、降低电解池成本提供了先决条件。HER发生于电极系统中的固-液-气三相界面,涉及电解液/气体分子传质、电子输运、表面催化反应和电子转移等过程。因此,水电解池的工作效率主要取决于电极系统的电子输运与传质能力(传输动力学)和催化活性相的本征催化活性(反应动力学)。本报告基于高丰度元素发展自支撑纳米多孔金属间化合物HER电催化材料。该类材料具有三维互连互通的双(多)模式纳米多孔结构:数百纳米尺度的大孔道有助于改善电解液和反应物的传质动力学,而纳米尺度的小孔则有效增加表面催化活性位及其与电解液的接触;互连的金属韧带增强电子输运能力,降低电极系统内阻。另一方面,金属间化合物作为催化活性相因强共价键作用引入异质元素,调节吸附能和抑制表面原子演变,从而表现出高本征活性和长循环寿命。以上特性使纳米多孔金属间化合物在水电解制氢中展现出优良HER催化性能。
报告人简介:郎兴友,吉林大学材料科学与工程学院教授,2007-2009年间受日本学术振兴会博士后奖学金资助于日本东北大学金属材料研究所进行合作研究,任外国人特别研究员(JSPS博士后),2009-2011年先后于日本东北大学原子分子材料科学高等研究机构任研究助理和助理教授。2011年7月回吉林大学任教。近年来,主要围绕新能源材料及其器件中能量存储与转化热/动力学、微纳米结构设计与精准制备、服役性能优化所面临的关键科学问题开展研究工作,在Nature Nanotechnol., Nature Commun., Adv. Mater., Adv. Energy Mater., Adv. Funct. Mater.等国际学术期刊上发表论文130余篇。SCI他引8000余次,单篇最高他引1800余次。