晶格合的IR与表面固的IRO合作,用于具有超低IR负载的酸氧演化反应

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:

• 减少负荷是有效和稳定的酸氧演化反应 (OER) 电催化剂的关键.
• 基于的材料对OER至关重要,但高成本需要减少负载.

研究的目的:

• 为酸性OER开发一种具有显著降低负荷的新型电催化剂.
• 为了研究表面定氧化纳米颗粒和氧化纳米片中的晶格合氧化的协同效应.

主要方法:

• 连续的电化学沉积和高温热冲击合成.
• 氧化/氧化 (IrO/Ir-WO₃) 电催化剂的制造.
• 在酸性介质和质子交换膜水电解器中催化剂性能的表征.

主要成果:

• 在Ir-dopedWO3纳米片上,通过Iro纳米颗粒 (∼1.75nm) 实现了0.035mgcm-2的低IR负荷.
• 在10 mA cm^-2和高质量活动 (6.6 × 10⁴ A g_{Ir>^-1 @1.75 V) 时显示出239 mV的低超电位.}
• 在一个质子交换膜水电解器中,在30 mA cm-2下40小时表现出稳定的运行.

结论:

• 网格合的Ir和表面固的IrO之间的协同效应增强了酸性OER的活性和稳定性.
• 杂的Ir优化含氧中间体吸附和H2O解离动力学.
• 在Ir-WO₃支持减轻了Ir过氧化和溶解,提高了催化剂的耐用性.