导向的表面重建Fe修饰Co2VO4spinel氧化物用于水氧化催化剂经历自我终止的表面恶化
Ang Li1, Xiaoxia Tang1, Runjie Cao2
1The State Key Laboratory of Power Transmission Equipment and System Security and New Technology, Chongqing Key Laboratory of Chemical Process for Clean Energy and Resource Utilization, School of Chemistry and Chemical Engineering, Chongqing University, Shazhengjie 174, Chongqing, 400044, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|March 26, 2024
概括
这项研究引入了一种新的Fe改性氧化催化剂,该催化剂可重建成高度活性的氧化阶段,用于在绿色生产中有效的氧化演化反应 (OER).
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:
- 有效的电催化剂对于通过水电解来生产绿色至关重要.
- 非贵金属催化剂面临的挑战是离子液和表面重建,影响活动和稳定性.
- 了解这些现象与催化性能之间的相关性是有限的.
研究的目的:
- 为了研究在现场重建氧化演化反应 (OER) 的Fe-modified Co2VO4前体.
- 为了将离子液和表面重建与催化活性和稳定性相关联.
- 开发一种高效,稳定的非贵金属电催化剂,用于水电解.
主要方法:
- 在现场重建Fe修饰的Co2VO4前体催化剂.
- 重建的 (Fe,V) 合 CoOOH 阶段的特征.
- 对OER进行电化学性能测试,包括超电位和稳定性.
- 装配和测试一个性电解仪.
主要成果:
- 部分V浸出加速了表面重建,形成了一个V-doped CoOOH阶段.
- 预留的V (作为V2O3) 有助于电荷补偿,并防止了Co溶解.
- 铁的替代增强了催化剂的灵活性,并促进了OER中的晶格氧参与.
- 优化的Co2Fe0.25V0.75O4在320 mV超电位下达到500 mA cm-2的电压,稳定时间>600小时.
- 组装的电解仪超过了基于RuO2的商业系统.
结论:
- 经过Fe修改的Co2VO4前体经历了有利于OER的现场重建.
- 在V浸出,重建和Fe兴奋剂的动态相互作用中,产生了高度活跃和稳定的催化剂.
- 这种方法为高效和成本效益的绿色生产提供了一个有希望的途径.
