風(fēng)波無所苦,錄精還作鯨鵬游。但是電解海水除了看氧氣析出的性能,微語同時(shí)也不能忘了析出氫氣的性能,要不然就只能算是單功能的催化劑而不是雙功能了。通過一系列的測(cè)試之后,錄精可以看出NiMoN@NiFeN和NiMoN都表現(xiàn)出優(yōu)異的析氫性能,錄精甚至比貴金屬Pt/C表現(xiàn)出更加小的過電勢(shì)和塔菲爾斜率,其穩(wěn)定性也能夠維持48h而沒有發(fā)生很大的性能衰減。
海有吞舟鯨,微語鄧有垂天鵬??梢钥吹酱呋瘎┑谋砻嫔闪艘粚颖∧?,錄精通過XPS和拉曼光譜來確定這一層物質(zhì)是無定型的NiFe氧化物(氫氧化物)層和Ni(OH)2層,錄精他們?cè)贠ER過程中殼表面的NiFeN顆粒演化而來的,而這些NiFe氧化物(氫氧化物)層和Ni(OH)2層是構(gòu)成了OER過程中真正的催化活性位點(diǎn),同時(shí)這種原位生成的無定型NiFe氧化物和NiFe氧化物和(氫氧化物)層也對(duì)提高海水中氯離子的耐腐蝕性起到了積極的作用,這有助于提高海水電解過程中的穩(wěn)定性。
收集產(chǎn)生的氫氣和氧氣比例接近2:1,微語證明海水電解過程中法拉第效率約為97.8%,說明催化劑在陽極對(duì)OER有更高的選擇性。
這么多雜原子在海水里面,錄精勢(shì)必會(huì)對(duì)電解海水有影響,錄精其中最主要影響因素就是氯氣的形成與氧氣形成的競(jìng)爭(zhēng),氯離子對(duì)電極的腐蝕作用和電極表面形成的不溶性沉淀物(例如氫氧化鎂)毒害析氫和析氧的催化劑。微語計(jì)算模型顯示Pt-Co納米粒子和PGM-Free位點(diǎn)之間的相互作用改善了ORR活性和耐久性。
兩種催化劑均達(dá)到了氧還原反應(yīng)(ORR)的質(zhì)量活性為1.08AmgPt-1和1.77AmgPt-1,錄精在燃料電池中進(jìn)行30000次CV循環(huán)后,其質(zhì)量活性保留了64%和15%的初始值。傳統(tǒng)上,微語表面應(yīng)變是由來自異質(zhì)基體的外部應(yīng)力施加的,但這種影響往往被界面重構(gòu)和納米催化劑幾何形狀所掩蓋。
傳統(tǒng)的鉑、錄精鉑合金以及其他貴金屬催化劑具有良好的氧還原催化活性但成本高昂、錄精儲(chǔ)量稀缺,且在工作環(huán)境中易發(fā)生毒化現(xiàn)象(如受到甲醇、CO影響),從而使其規(guī)?;瘧?yīng)用受到限制,從成本和可持續(xù)發(fā)展的角度來看,發(fā)展高性能(兼具高活性和高穩(wěn)定性)、低成本的氧還原電催化劑是推動(dòng)燃料電池以及金屬-空氣電池發(fā)展的重要方向之一。應(yīng)變的Pt-Co核-殼納米粒子在無鉑基金屬(PGM)催化襯底上的協(xié)同催化作用,微語使燃料電池在1個(gè)O2或空氣氣氛下,在高壓和大電流區(qū)域都具有優(yōu)異的性能。
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