2024-04-29 10:01:36
Ni基MOF上Ni/NiO/C增强电催化HOR性能
在过去的十年中,利用可再生能源电解水产氢引起了极大的关注。清洁氢的一个重要应用是用作氢燃料电池的燃料。由于地球储量丰富元素的电催化剂在碱性条件下具有较好的稳定性,并且出现了氢氧交换膜,利用碱性电解质制备氢燃料电池成为质子交换膜燃料电池的一个有吸引力的替代品。然而,碱性条件下的氢氧化反应(HOR)缓慢,阻碍了其快速商业化。近日,辛辛那提大学Yujie Sun,中科院煤化所Zhi Cao等多团队合作,报道了一种低成本的Ni/NiO/C催化剂,该催化剂具有丰富的Ni/NiO界面,可作为碱性介质电催化剂。实验发现,Ni/NiO/C的HOR活性比Ni/C高一个数量级。此外,Ni/NiO/C在碱性介质中的稳定性和CO耐受性也优于商业Pt/C,是氢燃料电池应用的一种很有前景的HOR电催化剂。 DFT计算表明,由于Ni/NiO界面具有平衡的电子和亲氧效应,氢和氢氧化物在Ni/NiO界面具有最佳结合能,使得该催化剂具有高的性能。Yang Yang, Xiaodong Sun, Zhi Cao,* Yujie Sun*, et al. Enhanced electrocatalytic hydrogen oxidation on Ni/NiO/C derived from a Ni-based MOF. Angew. Chem. Int. Ed., 2019DOI: 10.1002/anie.201905430https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201905430