揭示MoOx集群在Ternary Mo/Co3NiOx中的作用,以提高酸性氧的演化性能
Qiong Zeng1,2, Jingjing Zhang2,3, Sarvesh Manoj Jadhav4
1University of Science and Technology of China, Hefei, 230026, China.
这项研究引入了新的三元Mo/Co3NiOx电催化剂,用于酸氧演化反应 (OER). 与商业RuO2相比,这些催化剂表现出更高的效率和耐用性,提供了具有成本效益的替代品.
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:
- 为酸氧演化反应 (OER) 开发具有成本效益的电催化剂仍然是一个重大挑战.
- 基于过渡金属的材料对于高效的OER催化是至关重要的.
研究的目的:
- 调查三元Mo/Co3NiOx电催化剂对于酸性OER的潜力.
- 评估这些新型催化剂的性能,耐用性和反应机制.
主要方法:
- 在0.5米的H2SO4电解质中进行电化学测试.
- 在现场感应合的等离子光学发射光谱 (ICP-OES) 和X射线光电子光谱 (XPS).
- 在现场减弱的全反射表面增强红外吸收光谱 (ATR-SEIRAS) 与密度函数理论 (DFT) 计算相结合.
主要成果:
- 在Mo/Co3NiOx的表现中,超电位低 (249 mV@10 mA cm-2) 和小的Tafel斜率 (219 mV dec-1),表现优于RuO2.
- 催化剂表现出良好的耐用性,在10 mA cm-2.2下运行大约200小时.
- 催化剂失活与Ni物种丧失和结构退化有关,通过现场技术证实了这一点.
- 机制研究显示了吸附物演化机制 (AEM) 和晶格氧化氧化机制 (LOM) 之间的协同作用.
结论:
- 三级Mo/Co3NiOx电催化剂显示出对高效和持久的酸性OER显著的希望.
- 了解失活路径和反应机制对于进一步的催化剂开发至关重要.
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