在Ni17W3和WO2之间构建异构结构,以促进性介质中的氧化反应
Bin Zhang1, Xinzhuo Qiu1, Tingzhao Chen1
1Guangzhou Key Laboratory of Low-Dimensional Materials and Energy Storage Devices, Collaborative Innovation Center of Advanced Energy Materials, School of Materials and Energy, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, P. R. China.
ACS applied materials & interfaces
|January 12, 2024
概括
开发先进的催化剂是离子交换膜燃料电池 (AEMFC) 的关键. 这项研究通过使用一种新的NiW合金和金属氧化物异构结构来增强性氧化反应 (HOR) 活性.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 基于的催化剂在性介质中的氧化反应 (HOR) 的内在性能较差,限制了离子交换膜燃料电池 (AEMFC) 的应用.
- 在上优化和基结合能量对于高效的HOR催化是至关重要的.
- 现有的Ni-Mo或Ni-W合金提供了更好的活性,但由于结合能量不平衡,仍然无法满足工业需求.
研究的目的:
- 为了增强基催化剂的性HOR活性.
- 开发一种新的异构催化剂,以提高燃料电池性能.
- 为了研究先进的电催化剂中的结构-活性关系.
主要方法:
- 通过溶热处理和回火合成NiW合金和金属氧化物异构结构 (Ni17W3/WO2).
- 制造减少的氧化石墨烯 (rGO) 支持的催化剂 (Ni17W3/WO2/rGO).
- 在性介质中对HOR的催化剂的电化学表征.
主要成果:
- Ni17W3 / WO2 / rGO催化剂展示了最先进的HOR活性,电流密度为2.9 mA cm-2在0.1V与RHE.
- 实现了更快的动力学,其几何动力学电流密度为4.0 mA cm-2,相当于基催化剂.
- 具有很高的稳定性,可保持超过80小时的催化活性.
结论:
- 在NiW合金和金属氧化物之间构建异构结构有效地增强了性HOR活性.
- 跨越异构边界的电荷转移调整了电子结构,促进了HOR过程.
- 开发的催化剂显示了推动AEMFC技术发展的巨大潜力.
