3D核壳结构NiMoO_(4)@CoFe-LDH纳米棒的高效析氧及全解水性能研究OA北大核心CSTPCD
电解水制氢因具有绿色环保、制氢纯度高等优点而得到了科学界的广泛关注。然而,电催化水分解过程中缓慢的阳极析氧反应(OER)极大地阻碍了电解水制氢的发展进程,使其在实际应用中面临着许多挑战。本研究采用水热和电沉积相结合的策略,成功在导电泡沫镍(NF)基底上制得了一种以晶体NiMoO_(4)纳米棒为“核”、非晶态CoFe-LDH纳米片为“壳”的新型三维(3D)核壳异质结构催化剂。这种特殊的3D核壳结构充分激发了NiMoO_(4)和CoFe-LDH的电催化潜力,极大地提升了电化学水分解反应的效率。通过NiMoO_(4)和非晶态CoFe-LDH的协同作用,NiMoO_(4)@CoFe-LDH/NF纳米催化剂产生了更多的活性位点,表现出了高效的电子转移能力和优异的OER电催化活性。电化学测试表明,当电沉积时间为60 s时,NiMoO_(4)@CoFe-LDH/NF具有最优异的电化学性能,在10和100 mA·cm^(−2)下的过电位η10和η100只有168和216 mV,且具有极小的Tafel斜率和出色的长期稳定性。同时,NiMoO_(4)@CoFe-LDHNiMoO_(4)全解水系统也表现出了较低的驱动电压,在1.57 V电压下即可产生10 mA·cm^(−2)的电流密度。这项工作为设计开发高效的电解水催化材料提供了新的思路。
岳全鑫;郭瑞华;王瑞芬;安胜利;张国芳;关丽丽
内蒙古科技大学1.材料科学与工程学院 内蒙古自治区先进陶瓷材料与器件重点实验室 轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室,包头014010内蒙古科技大学1.材料科学与工程学院 内蒙古自治区先进陶瓷材料与器件重点实验室 轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室,包头014010内蒙古科技大学1.材料科学与工程学院 内蒙古自治区先进陶瓷材料与器件重点实验室 轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室,包头014010内蒙古科技大学1.材料科学与工程学院 内蒙古自治区先进陶瓷材料与器件重点实验室 轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室,包头014010内蒙古科技大学1.材料科学与工程学院内蒙古科技大学1.材料科学与工程学院 内蒙古自治区先进陶瓷材料与器件重点实验室
化学工程
析氧反应水热和电沉积法3D核壳结构全解水
《无机材料学报》 2024 (11)
P.1254-1264,I0006,I0007,13
国家自然科学基金(51864040,51962028,52162010)内蒙古自治区科技计划(2021GG0042)内蒙古自治区高等学校青年科技英才(NJYT22064)内蒙古自治区自然科学基金(2022MS05018,2022LHMS05021)。
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