Adv Sci:Ni纳米棒构建高活性Ir产氧催化剂
纳米技术 纳米 2022-01-24

Ir是一种最重要的OER电催化剂,但是同时Ir元素是最稀少和昂贵的元素。因此发展Ir基催化剂的纳米结构,降低Ir的消耗,提高催化剂的表面占据整体的比例,能够消除反应物和产物对催化反应的传输局限。

有鉴于此,韩国岭南大学Soo-Hyun Kim、韩国科学技术院Byungha Shin等报道在模板上合成了多孔纳米棒形式的Ir基OER电催化剂,实现了优异的催化活性的Ir/Ni催化剂。

本文要点:

(1)

这种Ir/Ni催化剂展示了多重优势:高催化活性(在10 mA cm-2电流密度,电压为1.500V,Tafel斜率为44.34 mV dec-1),能够降低使用的Ir(在1.53 V时的质量活度为3273 A g-1),通过纳米棒的侧面多孔结构促进反应物产物的传质,能够实现超过10 h稳定的催化反应。

(2)

合成的Ir/Ni催化剂能够与太阳能电池器件(通过Cu(In,Ga)Se2基光电极和卤化物钙钛矿光伏电池构建的器件)结合进行分解水,无需额外提供电能的。太阳能制备氢气的总转换能量效率>10 %,效率比使用平面型Ir薄膜的对比情况能量转换效率接近提高的效率达到1 %。

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参考文献

Yungi Nam,Daehan Kim,Jinwoo Chu,Na-Yeon Park,Tae Gun Kim,Kyung Joong Kim,Soo-Hyun Kim,Byungha Shin,Highly Efficient and Stable Iridium Oxygen Evolution Reaction Electrocatalysts Based on Porous Nickel Nanotube Template Enabling Tandem Devices with Solar-to-Hydrogen Conversion Efficiency Exceeding 10%, Adv. Sci. 2022, 2104938

DOI: 10.1002/advs.202104938

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202104938


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