通过酸盐添加剂对电化学气和氧气演变引发/铁双金属合氧化的高效重建
Jinxian Feng1, Lulu Qiao1, Chunfa Liu1
1Institute of Applied Physics and Materials Engineering, University of Macau, Macao SAR, China.
Journal of colloid and interface science
|December 10, 2023
概括
低酸盐添加剂增强了铁氧化电催化剂,通过性水分裂有效地产生绿色,改善了和氧的进化反应.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 绿色化学 绿色化学
背景情况:
- 电催化剂对于通过性电化学水分的有效绿色生产至关重要.
- 酸盐添加剂在电催化剂制造中的确切作用仍然不完全理解.
- 开发高性能,非贵金属电催化剂对于工业气发电至关重要.
研究的目的:
- 为了研究不同酸盐添加剂 (NaH2PO4与NaH2PO2) 对,铁双金属合并氧化的电催化性能的影响.
- 阐明与特定添加剂观察到的增强性能的结构-活性关系.
- 为设计新型电催化剂提供见解,以实现高效的水分.
主要方法:
- 使用NaH2PO4和NaH2PO2作为添加剂,在Ni泡上制造含有Ni氧化物的Co,Fe双金属.
- 电化学表征,包括对进化反应 (HER) 和氧进化反应 (OER) 的超电位测量.
- 在现场分析以了解重建的催化剂结构及其对反应机制的影响.
主要成果:
- 使用NaH2PO2 ((Co,Fe) NiOxHy-hp) 制造的电催化剂对HER和OER都表现出卓越的活性和稳定性.
- 使用NaH2PO2修饰的催化剂,在400 mA cm-2时,可以达到HER的-0.629 V和OER的0.65 V的特定超电位.
- 在现场生成的活性金属物种和不良的晶体氧化物结构被确定为提高HER和OER性能的关键因素.
结论:
- NaH2PO2作为一种优质的添加剂,用于制造高度活性和稳定的Co,Fe双金属内置Ni氧化物电催化剂.
- 该研究表明,现场生成的物种和改变的氧化物晶度显著提高了水分裂的电催化效率.
- 这项工作为合理设计非贵金属电催化剂提供了宝贵的指导,通过控制添加剂介导的结构改造.
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