氧性CeOx介导于 amorphous/crystalline heterointerface的现场重建,具有增强的基覆盖和活性部位,对氧演变具有浸出阻力
Jin Nie1, Kai Zhang1, Zhaoyang Tan1
1Hebei Provincial Key Laboratory of Green Chemical Technology and High Efficient Energy Saving, Tianjin Key Laboratory of Chemical Process Safety, School of Chemical Engineering and Technology, Hebei University of Technology, Tianjin 300130, China.
无形氧化物增强了以为基础的催化剂,用于高效的氧演化反应 (OER) 和演化反应 (HER). 这种新的方法提高了催化活性和稳定性,这对于水电解应用至关重要.
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:
- 高效且耐用的电催化剂对于氧演化反应 (OER) 是至关重要的.
- 提高氧化 (OH) 覆盖率和防止活性金属漏是关键的挑战.
- 开发先进的催化剂对于水电解和能量转化至关重要.
研究的目的:
- 在CeOx/Mo-NiSx催化剂中设计无形氧化 (CeOx) 介导的无形/晶体异质接口.
- 为了提高OH覆盖率和高性能OER的浸出阻力.
- 研究CeOx在促进现场重建和稳定活跃地点的机制.
主要方法:
- 制造具有无形/晶体异质接口的CeOx/Mo-NiSx催化剂.
- 对OER及其性能进行电化学表征.
- 现场光谱分析以研究催化剂重建和表面物种.
- 在性介质和离子交换膜 (AEM) 水电解剂中进行长期稳定性测试.
主要成果:
- CeOx/Mo-NiSx催化剂表现出超低的OER超电位 (140 mV在10 mA cm−2) 和高效的HER性能 (56 mV在10 mA cm−2).
- CeOx促进了NiSx到NiOOH的现场重建,显著提高了OH覆盖率和OER动力学.
- 异面接口工程抑制了Ni液和提高了催化剂稳定性,使AEM水电解仪在500 mA cm-2.2的稳定运行时间为550小时.
- 该系统在 500 mA cm-2.2 的高电流密度下实现了 1.71 V.
结论:
- CeOx介导的异构接口工程是开发先进的性OER电催化剂的有效策略.
- 增强的OH覆盖面和抑制的活点液导致了优越的催化性能和耐用性.
- 这项工作为水电解的稀土金属增强催化剂提供了机械洞察力.
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