双电路氧化还原液流电池中V8C7/碳布催化剂超快速合成实现高效化学析氢的脱耦水电解研究

本文报道了一种通过高温冲击法（HTS）在10秒内快速合成V8C7/碳布催化剂的新策略，用于双电路氧化还原液流电池（RFB）脱耦水电解中的化学析氢反应（HER）。该催化剂具有-0.227 eV的优化氢吸附自由能（ΔGH），产氢速率达5.94 mmol·h?1·mg?1，性能媲美铂基催化剂且优于Mo2C，为可再生能源驱动的安全高效制氢提供了新方案。

　　

亮点

我们首次证明了碳化钒（V₈C₇）可作为脱耦水电解中化学析氢反应（HER）的高效催化剂。通过高温冲击法（HTS）在10秒内实现碳布负载V₈C₇纳米颗粒（V₈C₇/CC）的超快速合成，该催化剂展现出媲美铂基催化剂的性能。

结论

总之，我们开发的高温冲击合成法实现了V₈C₇/CC催化剂的超快速制备，其在双电路氧化还原液流电池（RFB）的脱耦水电解中表现出卓越的化学析氢活性。理论计算证实其氢吸附自由能（ΔG_H=-0.227 eV）处于理想区间，因而获得5.94 mmol·h^?1·mg^?1的产氢速率和3.8的转化数，性能与铂催化剂相当且显著优于传统Mo₂C催化剂。该工作为可再生能源驱动的绿色制氢提供了新型高效催化剂解决方案。