氢气作为一种理想的清洁能源载体,被认为是未来能源系统中最有前途的化石燃料替代品。与传统的水蒸气转化工艺相比,电解水制氢是一种创新的绿色制氢方法。然而,缓慢的析氧反应(OER)动力学严重限制了电解水的效率,因此研制高效、耐用的OER电催化剂是推动氢气工业发展的迫切需要。
近日,武汉理工大学余家国教授,中国地质大学(武汉)Linxi Wang报道了通过简单的两步电沉积工艺,在多孔镍(PN)上均匀生长出高活性的NiFeOxHy纳米片,成功地制备出了一种高效耐用的NiFeOxHy-PN OER电催化剂。
文章要点
1)制备的NiFeOxHy-PN电催化剂将超薄的NiFeOxHy纳米片与Pn层次化的基底结合,为电解质扩散和气体释放提供了更多的活性中心和更大的空间。
2)优化后的NiFeOxHy-PN电催化剂表现出优异的OER性能,在电流密度为100 mA cm-2时的过电位仅为265 mV。当在工业条件下用作碱性水电解阳极时,NiFeOxHy-PN在1.86 V的电池电压下提供的电流密度达到了400 mA cm-2。此外,研究人员对NiFeOxHy-PN在400 mA cm-2下进行了120h的耐久性试验,结果显示,其性能衰减可以忽略不计,表明其具有良好的工业应用稳定性。
由于电沉积工艺简单、可扩展,这项研究有望开发出低成本、高活性的碱性水电解NiFeOxHy-PN电催化剂。
参考文献
Bo Zhong, Panyong Kuang, Linxi Wang and Jiaguo Yu, Hierarchical Porous Nickel Supported NiFeOxHy Nanosheets for Efficient and Robust Oxygen Evolution Electrocatalyst under industrial condition, Applied Catalysis B: Environmental, (2021)
DOI:10.1016/j.apcatb.2021.120668
https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2021.120668