开发能够在大电流密度(≥ 500 mA cm⁻²)下稳定工作的高活性双功能电解水催化剂对于制氢技术的发展具有重要意义。

有鉴于此，广西大学尹诗斌等人，通过水热法和退火法成功制备了一种自支撑在泡沫镍上的非晶态CoOx修饰结晶RuO₂纳米片状催化剂（CoOx–RuO₂/NF），对析氧和析氢反应(OER和HER)均具有优异的催化性能。

本文要点

1）利用金属钌、非晶态材料、多金属氧化物以及自支撑纳米片的优点，利用水热和高温煅烧的方法，制备出了非晶态CoO_x修饰的晶态RuO₂纳米片。

2）在1.0 M KOH溶液中，OER和HER在±1500 mA cm^–2处的过电位分别为420和215 mV。值得注意的是，在对OER和HER进行48小时耐久性试验(±1500 mA cm^-2)后，它表现出良好的耐久性，性能略有下降。此外，全水分解（OWS）仅需要1.49 V即可达到10 mA cm^-2。在1500 mA cm^–2下进行48小时的耐久试验后，活性仅略有下降。

3）该催化剂优异的性能可能是由于晶态-非晶态结合和自支撑纳米片结构产生的足够的活性位。

总之，该工作提出了一种制备在大电流密度下具有高催化性能的OWS催化剂的有效策略。

参考文献：

Tianqi Yu et al. Amorphous CoOx-Decorated Crystalline RuO₂ Nanosheets as Bifunctional Catalysts for Boosting Overall Water Splitting at Large Current Density. ACS Sustainable Chem. Eng, 2020.

DOI: 10.1021/acssuschemeng.0c06782

https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.0c06782