开发先进的水合肼氧化反应电催化剂（HzOR）可以加速直接水合肼燃料电池（DHZFCs）的零碳经济应用。

近日，浙江大学吴浩斌教授，安徽大学遇鑫遥教授，武汉理工大学Yan Zhao报道了一种基于泡沫铜负载的低配位钴（Co）阵列的HzOR电催化剂（p-Co/CF）。

文章要点

1）低配位Co(OH)F前驱体通过H₂等离子体还原产生大量的少原子空位，生成低配位的表面Co原子作为催化活性中心。

2）所制备的p-Co/CF电极在0.05 M N₂H₄/1MKOH电解液中的起始电位为0.15 V（vs.RHE），Tafel斜率为8.83 mV dec^-1，优于已报道的大多数电催化剂用于HzOR的催化性能。

3）研究人员利用密度泛函理论（DFT）计算研究了金属Co催化剂上的HzOR过程，认为催化剂活性的提高归因于N₂H₃*在低配位Co位点上减弱的吸附。得益于p-Co/CF优异的催化活性，DHzFC样机在常温下具有1.1 V的高开路电压和186 mW cm^-2的最大功率密度。

该工作为设计高性能的直接水合肼燃料电池非贵金属电催化剂提供了指导。

参考文献

Qian Liu, et al, Low-Coordinated Cobalt Arrays for Efficient Hydrazine Electrooxidation, Energy Environ. Sci., 2022

DOI: 10.1039/D2EE01463G

https://doi.org/10.1039/D2EE01463G