发展高活性和稳定的OER电催化剂是发展能够利用可再生电能PEMWE电解槽的关键技术,但是这种OER电催化剂的发展面临挑战和困难。
有鉴于此,浙江大学张兵研究员等报道Pt/Ru共掺杂的尖晶石Co3O4电催化剂(PtRu-Co3O4),这种催化剂具有超低的贵金属担载量,在酸性OER电催化反应中表现了优异的催化活性(1.63 V和100 mA cm-2)和稳定性(在100 h稳定工作没有发生性能衰减)。
本文要点
(1)
实验分析和理论计算结果说明Pt掺杂能够导致Pt的电子向Ru-Co3O4转移,从而优化氧中间体的吸附能,稳定金属-氧化学键,增强吸附物OER机理。
(2)
使用PtRu-Co3O4催化剂构筑PEM电解槽,贵金属用量达到仅为0.23 mg cm-2,在1.83 V达到1.0 A cm-2电流密度,说明非Ir催化剂使用较低的贵金属是具有前景的HER催化剂发展路线。
参考文献
Di Li, Danyun Xu, Yuhou Pei, Qicheng Zhang, Yingying Lu, and Bing Zhang*, Isolated Octahedral Pt-Induced Electron Transfer to Ultralow-Content Ruthenium-Doped Spinel Co3O4 for Enhanced Acidic Overall Water Splitting, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c07089
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c07089