支持加强的Ir─P/O─Mo合作联系,以实现坚固的酸性水分离

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:

• 酸性水电解用于生产面临挑战,原因是氧演化反应 (OER) 动力学缓慢,稳定双功能催化剂的可用性有限.
• 基于的材料对OER和演化反应 (HER) 有希望,但需要提高原子利用率和耐用性.

研究的目的:

• 设计和合成一个支持强化的催化剂,增强双功能活性和稳定性,用于酸水电解.
• 研究接口键工程,特别是Ir-P-Mo和Ir-O-Mo链接在优化催化性能方面的作用.

主要方法:

• 使用理论计算来了解不同界面债券 (Ir-P-Mo和Ir-O-Mo) 对 HER 和 OER 活动的影响.
• 一个具有共存的Ir-O-Mo和Ir-P-Mo连接的新型催化剂被合理合成.
• 在电流密度为10 mA cm-2.2 的情况下,使用超电位测量对 HER 和 OER 的电化学性能进行了评估.

主要成果:

• 合成的催化剂表现出较低的超电位:HER的33mV和OER的249mV在10mA cm-2.2时.
• 在一个对称的两电极电解器中,催化剂在电池电压为1.501 V时达到10 mA cm−2.
• 催化剂表现出了显著的稳定性,在电压降解最小的情况下运行250小时.

结论:

• 接口键工程对于开发高效且耐用的以为基础的电催化剂,用于酸性水分解至关重要.
• 设计的具有Ir-P-Mo和Ir-O-Mo连接的催化剂提供了卓越的双功能性能和稳定性,为实际生产铺平了道路.