多主元素合金(MPEAs)因其在较宽pH范围内的电化学稳定性和设计灵活性而在腐蚀和电催化研究中受到越来越多的关注。
使用等摩尔CrCoNi合金,德国联邦材料研究与测试研究所Julia Witt等观察到在腐蚀性电解质(0.1 M NaCl,pH=2)中显著的金属溶解,同时在超钝化区发生析氧反应(OER),尽管极化曲线中没有滞后或其他明显的腐蚀指标。
本文要点:
(1)
作者提出了一个表征方案来描述OER和合金溶解的作用,使用扫描电化学显微镜(SECM)进行OER开始检测,并使用电感耦合质谱(ICP-MS)和紫外可见光(UV-Vis)光谱进行定量化学分析来阐明金属溶解过程。原位电化学原子力显微镜(EC-AFM)显示CrCoNi上的超钝化金属溶解以晶间腐蚀为主。这些结果对MPEAs在腐蚀系统中的稳定性具有重要意义,强调了在评估OER催化剂的法拉第效率时分析确定从MPEA电极释放到电解质中的金属离子的必要性。
(2)
过渡金属离子的释放不仅会降低电解槽的法拉第效率,还会导致电化学反应器中膜的中毒和降解。
参考文献:
Annica Wetzel, Daniel Morell, Marcus von der Au, Gunther Wittstock, Ozlem Ozcan, Julia Witt, Transpassive Metal Dissolution vs. Oxygen Evolution Reaction: Implication for Alloy Stability and Electrocatalysis,Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202317058.
DOI: 10.1002/anie.202317058
https://doi.org/10.1002/anie.202317058