通过石诱导的电子结构工程增强NiFe-LDH纳米板的电催化水氧化
Haitao Xu1, Ting Guo1, Xiaoyun Lei1
1Shaanxi Key Laboratory of Catalysis, School of Chemical & Environment Sciences, Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723001, China.
ACS applied materials & interfaces
|December 12, 2023
概括
双氧化物 (NiFe LDH) 纳米薄膜中含有和铁的双氧化物层有效催化水分. 这种新型的电催化剂加速了氧演化反应 (OER),提高了性能和稳定性.
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
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 电催化水分解对于可再生能源至关重要.
- 氧进化反应 (OER) 是一个速度限制的步骤.
- 开发高效的OER电催化剂至关重要.
研究的目的:
- 设计和合成一个自支的胺合NiFe层叠双氧化物 (LDH) 纳米板阵列.
- 为了研究其用于水分裂的电催化性能.
- 了解木兴奋剂在增强OER活动中的作用.
主要方法:
- 在泡上的一步热水合成.
- 电化学表征 (循环电压测量,时测量,电化学阻抗光谱学).
- 密度函数理论 (DFT) 的计算.
主要成果:
- 在基本介质中,Bi0.2NiFe LDH催化剂表现出极好的OER性能.
- 需要255mV的超电位来驱动50mA cm-2.
- 实现了 57.49 mV dec-1 的低 Tafel 斜率,表明了高效的动力学.
- DFT的计算证实了Bi的结合促进了H2O的吸附.
结论:
- 石兴奋剂显著增强了OER的NiFe LDH的电催化活性.
- 自支持的纳米板阵列结构提供了丰富的活跃站点.
- 这项工作提出了一个开发高性能电催化剂的简单策略,用于水分裂.
