用于碱性介质中大电流密度析氢的稳定的氢氧化物介导镍基电催化剂
化学物理
2021-08-31 v1 材料科学
摘要
通过电化学水分解大规模制氢被视为解决化石燃料广泛使用所致严峻能源挑战的一项前景技术。尽管非贵金属镍基催化剂在低电流密度下表现良好，其在高电流密度下需要较大过电位，阻碍了它们在实际工业中的潜在应用。在此，我们报道一种用于高电流密度析氢的氢氧化物介导镍基电催化剂，其在98 mV过电位下提供1000 mA cm-2的电流密度。X射线吸收光谱与高分辨X射线光电子能谱的联合结果表明，Mo与表面FeOx团簇引起的镍位点电荷重分布可稳定高电流密度下的表面镍氢氧化物，从而促进水解离步骤。该催化剂以米级规模合成，并在整体水分解中以1.56 V达到500 mA cm-2的电流密度，证明其实际应用潜力。本工作凸显了一种用于合理设计高电流密度工作催化剂的电荷工程策略。
引用
@article{arxiv.2108.13273,
title = {Stabilized Hydroxide Mediated Nickel-Based Electrocatalysts for High Current Density Hydrogen Evolution in Alkaline Media},
author = {Yuting Luo and Zhiyuan Zhang and Fengning Yang and Jiong Li and Zhibo Liu and Wencai Ren and Shuo Zhang and Bilu Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.13273},
year = {2021}
}
备注
19 pages, 5 figures