水分解是一种很有前途的可持续生产高纯度氢气的技术,但由于析氧反应(OER)动力学缓慢,其商业化应用仍然是一个巨大的挑战。
近日,南京大学侯文华教授,南京师范大学徐林报道了一种在常温常压下在泡沫镍上直接生长NiFe层状双氢氧化物(NiFe-LDH)纳米片的省时节能策略。
文章要点
1)研究人员在室温和压力下通过简单的一锅一步溶液相腐蚀方法制备NF@NiFe-LDH-1.5-4。这些NiFe-LDH纳米薄片垂直植根于泡沫镍中,并交错在一起形成一个高度多孔的阵列,导致大量暴露的活性部位,减少电荷/质量传输的阻力,并增强机械稳定性。
2)具有代表性的样品(NF@NiFe-LDH1.5-4)作为自负载型电催化剂,在碱性电解液中表现出优异的大电流密度催化活性,仅需190 mV和220 mV的低过电位即可获得100 mA cm−2和657 mA cm−2的电流密度,Tafel斜率为38.1 mV dec-1。此外,NF@NiFeLDH1.5-4作为整体水分解电催化剂,在1.83 V的低槽电压下,在300 h内可稳定地获得200 mA cm−2的大电流密度,满足了工业制氢的要求。
这种极简单、超快速的低成本、高活性大电流密度OER电催化剂的合成,可以推动水分解制氢技术的商业化。
参考文献
Xiaoge Li, et al, Ultrafast Room-T emperature Synthesis of Self-Supported NiFe-Layered Double Hydroxide as Large-Current–Density Oxygen Evolution Electrocatalyst, Small 2021
DOI: 10.1002/smll.202104354
https://doi.org/10.1002/smll.202104354