探索具有低贵金属含量的高活性和稳定的析氧(OER)催化剂可以有效解决质子交换膜水电解(PEMWE)制氢的关键问题。在这里,阿贡实验室Chong Lina、中国科学院Song Erhong通过使用富缺陷、镧和锂掺杂的Co3O4纳米纤维(LLCF)作为促进电催化OER的基底,对Ir和Ru催化剂的形态和局部几何配体环境进行设计。
本文要点:
1) 作者设计的两种催化剂(IrCoOx@LLCF和RuCoOx@LLCF)在300 mV的过电位下,0.1 M HClO4中的质量活性分别为1013.5 A gIr−1和1911.4 A gRu−1,分别是商用IrO2和RuO2的26倍和50倍。
2) 此外,X射线吸收光谱揭示了IrCoOx在OER过程中的可逆结构,并抑制了Co和Ir的过氧化,从而产生了高稳定性。密度泛函理论计算表明,局部几何配体工程优化了含氧物种与活性位点的结合,从而大大增强了催化活性。
Lina Chong et.al Synergistic Co─Ir/Ru Composite Electrocatalysts Impart Efficient and Durable Oxygen Evolution Catalysis in Acid Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202302306
https://doi.org/10.1002/aenm.202302306