Fase-reconstrucción de S-Doped (NiCo) ₆ W₆ C para una reacción de evolución de oxígeno eficiente y estable...

Área de la Ciencia:

• La electroquímica
• Ciencias de los materiales
• Catálisis
• Producción de hidrógeno verde

Sus antecedentes:

• La reacción de evolución del oxígeno (OER) es un cuello de botella crítico en la división electroquímica del agua para la producción de hidrógeno verde.
• El desarrollo de electrocatalizadores no preciosos activos y estables para el REA alcalino lento es esencial para aplicaciones a gran escala.
• Los catalizadores actuales a menudo enfrentan desafíos con la eficiencia y la durabilidad en medios alcalinos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un electrocatalizador no precioso altamente activo y estable para la reacción de evolución del oxígeno alcalino (OER).
• Investigar el mecanismo de co-reconstrucción de fase y superficie de las nanopartículas S-dopadas (NiCo) 6W6C.
• Permitir una división de agua electroquímica eficiente y duradera para la producción de hidrógeno verde.

Principales métodos:

• Síntesis de las nanopartículas S-dopadas (NiCo) 6W6C.
• Co-reconstrucción de fase y superficie en (NiCo) Cx con una capa amorfa de NiCoOOH a través de la disolución de W y la oxidación de la superficie de NiCo.
• Caracterización electroquímica en 1 M KOH para evaluar el rendimiento OER, incluida la pendiente de Tafel y la densidad de corriente.
• Prueba de estabilidad a largo plazo de más de 1000 horas.

Principales resultados:

• El electrodo (NiCo) Cx reconstruido exhibe una electrocatálisis OER superior.
• Se logró una inclinación Tafel baja de aproximadamente 35 mV dec-1.
• Proporciona una alta densidad de corriente de ~ 1 A cm-2 a un bajo sobrepotencial de 275 mV.
• Demostró una estabilidad extraordinaria, manteniendo el rendimiento durante más de 1000 horas.

Conclusiones:

• La disolución de W y la oxidación superficial de NiCo crean un microambiente alcalino localmente fuerte, promoviendo la disociación del agua y facilitando la OER.
• La capa amorfa de NiCoOOH en (NiCo) Cx actúa como un electrocatalisador eficiente para la reacción de evolución del oxígeno.
• Este nuevo electrocatalizador no precioso ofrece una vía prometedora para la producción de hidrógeno verde eficiente y estable a través de la división del agua.