垂直堆叠的无形Ir/Ru/Ir氧化物纳米板用于增强酸性水分裂
Junmin Li1, Geng Wu1, Zixiang Huang2
1Center of Advanced Nanocatalysis (CAN), Department of Applied Chemistry, Hefei National Laboratory for Physical Sciences at the Microscale, University of Science and Technology of China, Hefei, Anhui 230026, China.
JACS Au
|April 1, 2024
概括
研究人员使用表面分离开发了垂直堆叠的无形//氧化纳米片. 这些异构结构在酸氧演化反应和质子交换膜水电解器中表现出了卓越的性能.
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
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 垂直堆叠的异构结构提供了可调节的材料特性.
- 合成垂直堆叠的异质贵金属氧化物是一项挑战.
研究的目的:
- 开发一种方法来创建垂直堆叠的无形贵金属氧化物异构结构.
- 研究这些异构结构在氧气演化反应和水电解中的性能.
主要方法:
- 表面分离方法合成无形的Ir/Ru/Ir氧化物纳米板 (NSs).
- 横截面高角环状暗场扫描传输电子显微镜 (HAADF-STEM) 用于结构分析.
- 氧化演化反应 (OER) 和质子交换膜水电解器 (PEMWE) 性能的电化学测试.
主要成果:
- 成功合成了垂直堆叠的无形Ir/Ru/Ir氧化物NSs,具有明显的三层异构结构 (IrO2/RuO2/IrO2).
- 在10 mA cm-2的氧化演化反应中,达到191 mV的超低超电位.
- 在质子交换膜水电解器中表现出色的性能,在1.63V和60°C时达到1A cm−2.
- 经过1300小时的测试,几乎没有活动衰变的显著稳定性.
结论:
- 表面分离方法有效地创建复杂的垂直堆叠的贵金属氧化物异构结构.
- 合成的无形Ir/Ru/Ir氧化物NSs是氧化演化反应的高效和稳定的电催化剂.
- 这些发现为水电解和能量转换应用中的先进材料铺平了道路.
