具有粒子组装结构的多孔抗锡氧化物作为IrO2 支持在质子交换膜水电解中有效的氧气进化反应
Zuobo Yang1, Xiaokuan Wu1, Leilei Cai1
1State Key Laboratory of Chemical Resource Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, People's Republic of China.
ACS applied materials & interfaces
|April 2, 2025
概括
开发用于生产的先进催化剂至关重要. 这项研究引入了一种新型的反锡氧化物对氧化的支持,显著提高了氧化演化反应在含有减少含量的水电解中的性能.
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
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 质子交换膜水电解 (PEMWE) 对于生产至关重要.
- 当前催化剂中的高负载阻碍了商业化.
- 开发高效,低氧化物进化催化剂至关重要.
研究的目的:
- 为了创建一个高性能氧进化催化剂,减少含量为PEMWE.
- 为了研究多孔抗锡氧化物 (ATO) 作为氧化物 (IrO2) 的导电支的有效性.
主要方法:
- 使用碳模板去除方法制造多孔的ATO导电支.
- 合成ATO支持的IrO2催化剂.
- 氧化演化反应 (OER) 活动的电化学表征.
- 密度函数理论 (DFT) 计算以阐明性能增强.
主要成果:
- 与未得到支持的IrO2相比,ATO支持的IrO2显著改善了OER活动.
- 在 2 A cm-2 时达到 1.8 V,具有 0.3 mgIr cm-2 的超低负荷.
- 由于ATO的多孔形态和强烈的IrO2-ATO相互作用,提高了性能.
结论:
- 多孔ATO是PEMWE中低OER催化剂的实用导电支持.
- 这种方法为设计具有成本效益的,高性能的水电解催化剂提供了可行的途径.
- 这些发现支持在未来PEMWE应用中使用纳米结构ATO支持的催化剂.


