近日，材料及能源化学领域的顶尖期刊、英国皇家化学学会旗下的Journal of Materials Chemistry A（SCI一区TOP期刊，影响因子11.301）以研究论文的形式发表了我院孙强强老师课题组——分析检测研究团队的最新研究成果。
图1 论文首页
论文题目为“Pulsed electrodeposition of well-ordered nanoporous Cu-doped Ni arrays promotes highefficiency overall hydrazine splitting”（J. Mater. Chem. A, 2020, 8, 21084-21093, DOI:10.1039/d0ta08078k），我院教师孙强强为论文第一作者，我校为论文的第一完成单位。
碱性电解水制氢是大规模工业化制氢的重要途径。然而，电解过程中阴阳两极较大的过电位大大限制了其规模化应用。开发低成本且具有高能量密度、高催化活性的电极材料具有重要的意义。镍铜合金基电极材料因其廉价的成本、丰富的储量以及强烈的金属协同催化作用，在能源转化领域具有广阔的应用前景。
图2 新型镍铜电极材料设计示意图及及其卓越催化性能
孙强强课题组基于脉冲电沉积法及原位恒电位溶出法，设计了一种具有三维纳米方孔阵列结构的铜合金电极材料（Ni(Cu) CNPs）（图2）。在电解水析氢（Hydrogen evolution reaction, HER）及肼氧化（Hydrazine Oxidation Reaction, HzOR）性能测试中，Ni(Cu) CNPs表现出优异催化性能及稳定性。在10 mA cm-2的电流密度时，析氢过电势仅为41 mV，而肼氧化工作电位仅为-18 mV。应用于实际双功能电解槽，大大降低了电解水的电能消耗，更显著优于市场商用贵金属催化剂（Pt/C），为其在电解水产氢的规模化应用奠定了基础。此外，对阳极催化过程催化机理的研究发现，水合肼在Ni(Cu) CNPs表面中发生两步反应，先氧化失去2电子形成二氮烯，再氧化失去2电子形成气体产物N2，对镍铜合金在直接肼燃料电池（Direct Hydrazine Fuel Cell, DHFC）领域的应用发展具有重要的现实意义。
该项成果是分析检测团队2020年以来的第6篇SCI论文，课题组三年来发表SCI论文15篇，影响因子总和达57。
