分會

第四十五分會：能源納米材料物理化學(xué)

摘要

開發(fā)具有高活性和高穩(wěn)定性的大電流密度電催化劑，對氫氣的規(guī)?；a(chǎn)具有重要意義。然而，目前關(guān)于這方面的研究相對較少，大多數(shù)報道的催化劑都是在小電流密度范圍內(nèi)運行。本項目通過30 s的水解反應(yīng)，在泡沫鐵網(wǎng)上快速合成了具有晶相/非晶相界面和雙催化中心的CoFeOH/CoFeP/IF納米催化劑。在堿性電解液中，CoFeOH/CoFeP/IF表現(xiàn)出較高的析氫催化活性。當(dāng)電流密度分別達(dá)到100、500、1000、2000 和 3000 mA cm-2時，其只需114.9、194.9、221.8、249.7 和 266.1 mV 的過電位，且至少擁有100小時的穩(wěn)定性 (500和1000 mA cm-2)。進一步模擬工業(yè)條件測試表明，CoFeOH/CoFeP/IF在7.6 M KOH (70 ℃) 環(huán)境下表現(xiàn)出更低的Tafel值和更快的反應(yīng)動力學(xué)。采用 CoFeOH/CoFeP/IF//NiFe-LDH/IF作為全解水的雙電極材料，其僅需1.57 V (7.6 M KOH 70 ℃) 即可達(dá)到2500 mA cm-2的大電流密度。同時，即使在1.0 M KOH (25 ℃) 電解液中，其也只需要1.88 V 即可獲得。本工作的實施不僅有利于大電流密度催化劑的設(shè)計和制備，而且對進一步提高金屬磷化物的析氫性能具有重要的參考意義。

關(guān)鍵詞

CoFeOH/CoFeP/IF;大電流密度;晶相/非晶相界面;析氫反應(yīng)

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