具有强基氧的NiO/Ni异构使电催化进化具有类似Pt的活动

科学领域:

• 材料科学
• 电化学
• 可持续能源

背景情况:

• 可持续的经济依赖于通过水电解的低成本生产.
• 目前的局限性源于从地球上丰富的材料制成的活跃和强大的电催化剂的稀缺性.

研究的目的:

• 开发和描述一种新的异构电催化剂,用于高效的演化反应 (HER) 和氧化反应 (HOR).
• 通过独特的材料组成和结构来研究催化机制.

主要方法:

• 由 Ni 缺乏的 LiNiO 纳米团和 Ni 纳米晶体组成的异构结构的合成.
• 在酸性,中性和性电解质中对催化剂的性能进行电化学评估.
• 分析催化剂的结构和电子特性,以了解反应机制.

主要成果:

• 这种新型的异构结构表现出异常的HER活性,在低超电位 (20 mV酸性,50 mV中性,36 mV性) 时达到10 mA cm−2.
• 催化剂在性电解质中表现出较高的氧化反应 (HOR) 活性.
• 网状氧物种和界面连接的存在促进了水的分裂,并促进了催化效率.

结论:

• 迄今为止开发的土壤丰富的电催化剂是HER最活跃的无Pt催化剂之一.
• 独特的异构结构设计为经济高效和可持续的生产和利用提供了有前途的途径.
• 催化剂对HER和HOR的双功能活动提高了其整合到基于的能源系统的潜力.