酸素進化の触媒として酸化された薄膜過渡金属 (酸素) 水酸化物
Carlos G Morales-Guio1, Laurent Liardet1, Xile Hu1
1Laboratory of Inorganic Synthesis and Catalysis, Institute of Chemical Sciences and Engineering, École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) , 1015 Lausanne, Switzerland.
Journal of the American Chemical Society
|June 28, 2016
まとめ
研究者は,水解の重要なステップである酸素進化反応 (OER) のための薄膜触媒を作成するための新しい電気化学的方法を開発しました. 最も活発な触媒であるCoFeOxとCoFeNiOxは 再生可能エネルギーの貯蔵から効率的な水素生成を可能にします
科学分野:
- 電気化学
- 材料科学
- 再生可能エネルギーの貯蔵
背景:
- 化学燃料として再生可能エネルギーを貯蔵するには 水の電解が不可欠です
- 酸素進化反応 (OER) は,水の電解における主要なエネルギーボトルネックです.
- 効率的なOER触媒の開発は,電解性能を改善するために不可欠です.
研究 の 目的:
- OERのための薄膜移行金属 (酸素) 水酸化物触媒を埋めるための新しい電気化学的方法を導入する.
- 触媒の負荷と活性との関係を調査する.
- 効率的な水分解のための高活性OER触媒を分類し,特定する.
主な方法:
- 薄膜触媒の電気化学的堆積
- 精密な負荷測定 (<1μgcm−2) のための電気化学クォーツマイクロクリスタルバランス
- 負荷-活動関係を確立するために,電圧計と阻力スペクトロスコーピーを用いる.
主要な成果:
- 薄膜触媒はナノドメインの結晶性を示す.
- すべての触媒の固有の活動領域を特定した.
- 3つの活動カテゴリーに分類され,FeNiOx,CoFeOx,CoFeNiOxが最も活発である.
- CoFeOx と CoFeNiOx で高い電流密度 (10-100 mA cm−2) の低超電位 (240−270 mV) を達成した.
結論:
- この新しい堆積法により,高性能のOER触媒が得られます.
- CoFeOxとCoFeNiOxは,効率的なアノド電極のための優れた活動と可能性を実証しています.
- この進歩により 効率的な触媒の製造が容易になり 水の電解による再生可能エネルギー貯蔵が可能になります
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