AEM：双助催化位点协同 NiFe LDH 促进阴离子交换膜水电解槽中的析氧反应
文摘
2024-10-23 08:01
中国香港
镍铁层状双氢氧化物（LDH）是一种很有前途的、成本有效的替代贵金属用于碱性析氧反应（OER）的催化剂，但其在高电流密度条件下的本征活性并不令人满意，这极大地限制了NiFe LDH催化剂的工业应用。1. 本文报道了一类具有双助催化位点的新型集成Co和W共掺杂NiFe LDH催化剂，用于碱性OER催化。2. 优化的Co2.8，W3.8-NiFe LDH集成催化剂具有优异的碱性OER活性（255 mV@1000 mA cm−2）和优异的催化稳定性（200 h@500 mA cm−2）。Co2.8，W3.8-NiFe LDH的周转频率值在1.49 V versus RHE下可达4.02 s−1，是NiFe LDH的9.6倍，优于贵金属催化剂。3. 此外，它可在 1.86 V 时实现 1.0 A cm−2 并在阴离子交换膜水电解槽中保持 300 小时的稳定运行。理论和实验研究表明，W 位促进 *OH 吸附，Co 位有利于 OH* 质子的解吸。这些双助催化位共同促进 *O 覆盖，有效加速碱性 OER 动力学。Y. Shi, L. Song, Y. Liu, T. Wang, C. Li, J. Lai, L. Wang, Dual Cocatalytic Sites Synergize NiFe Layered Double Hydroxide to Boost Oxygen Evolution Reaction in Anion Exchange Membrane Water Electrolyzer. Adv. Energy Mater. 2024, 2402046. https://doi.org/10.1002/aenm.202402046
