近日，海洋之神线路检测590理学院光电催化与新能源材料团队在绿色氢能制备与电催化能源转换领域取得系列重要研究进展，相关成果分别发表于国际知名期刊 Advanced Science(中科院一区Top，IF：14.1)、Energy Materials and Devices(中科院二区，IF：9.9) 和 Small(中科院二区Top，IF：12.1)，展现了团队在高性能电催化材料设计、工业级水电解以及二氧化碳资源化利用方向的持续创新能力。

在“双碳”战略目标背景下，发展高效率、低成本、可规模化应用的新型能源转换技术，是推动能源结构转型的重要途径。然而，当前绿色能源技术仍面临催化材料活性不足、高负载条件下稳定性下降、贵金属资源依赖以及能源转换效率提升等关键挑战。针对上述问题，研究团队围绕电催化水分解、CO2资源化利用，通过构筑多元素协同调控材料，实现了催化性能、结构稳定性与工程应用潜力的协同提升。

在工业级碱性水电解制氢研究方面，团队开发了一种高电流耐受型多金属磷化物电极材料（NiFe0.33RuOx@P）。该材料通过磷化策略调控多金属体系电子结构，优化氢中间体吸附能，实现了高效析氢性能与低贵金属依赖。在1 mol/L KOH电解液中，该催化剂达到100 mA cm-2电流密度时析氢过电位仅为72 mV，低于商业Pt/C催化剂；在6 mol/L KOH高浓碱环境及500 mA cm-2工业相关电流密度下，可稳定运行超过200小时，并完成25 cm2规模化电极验证，展现出良好的实际应用潜力。相关成果以 “A High-Current-Tolerant Multimetallic Phosphide Electrode for Alkaline Water Electrolysis Toward Industrial Conditions” 为题发表于国际顶级材料期刊 Advanced Science。论文第一作者为2024级硕士研究生李阳，通讯作者为理学院牛冰冰教授。

在高电流密度析氧反应及绿色制氢关键阳极材料研究方面，团队构筑了一种微量钌调控的NiFeB纳米片电催化剂（Ru@NiFeB）。通过引入痕量Ru物种调节界面电子结构，优化氧中间体吸附能，实现了高活性与长期稳定性的统一。该催化剂在1 mol/L KOH电解液中达到100 mA cm-2电流密度时仅需235 mV过电位，性能优于商业RuO2催化剂；在4 mol/L KOH高浓碱环境中，可在1000 mA cm-2工业级电流密度下稳定运行超过150小时。同时，该电极在天然海水体系中也表现出良好的稳定性，为大规模绿色氢能制备提供了高效稳定的阳极材料方案。相关成果以 “Trace ruthenium enables synergistic interactions in NiFeB nanosheets for industrial-current-density water oxidation” 为题发表于 Energy Materials and Devices。论文第一作者为2023级硕士研究生陈世昱，通讯作者为理学院牛冰冰教授。

在二氧化碳资源化利用与绿色制氢耦合方面，团队提出了一种新型Zn–CO₂集成电化学体系，实现了CO2利用、氢气生成与能源输出的协同过程。研究团队设计制备了泡沫镍负载Pt–Mo离子簇氧化物电催化剂（NiPtMoOx），通过Mo元素调控Pt电子结构，优化氢中间体吸附/脱附行为，显著提升析氢反应动力学。研究结果表明，该催化剂在CO2饱和KHCO₃电解液中表现出优异析氢性能，在-100 mA cm-2电流密度下过电位仅为142 mV，明显优于商业Pt/C催化剂（225 mV），并实现超过1000小时稳定运行。进一步集成至Zn–CO2体系后，实现了氢气生成、CO2矿化固定以及电能输出的协同，在100 cm2级电极规模化测试中实现稳定运行，为构建低能耗碳循环能源体系提供了新路径。相关成果以 “An Integrated Zn-CO2 System With Ultralow Overpotential for Sustainable Hydrogen Production and Carbon Cycling” 为题发表于国际材料领域期刊 Small。论文第一作者为2023级硕士研究生李玥泽，通讯作者为牛冰冰理学院教授。

有关负责同志表示，上述系列研究成果围绕新能源转换与绿色能源材料领域的重要科学问题和工程需求，形成了从工业级水电解制氢、CO2资源化利用，进一步提升了海洋之神线路检测590在新能源材料、电催化能源转换及碳循环技术领域的科研影响力。相关研究为推动高效率、低成本、可规模化绿色能源技术发展提供了重要理论依据和技术支撑。

上述研究工作得到国家自然科学基金，广东省自然科学基金及相关科研项目支持。