編號：CYYJ043394
篇名：鎳鈷雙金屬化合物作為高效的硫氧化催化劑并輔助超低能耗電化學(xué)制氫
作者：安琪 高濤濤 劉崇菠 虞淑敏 唐相民 楊茗 張穎
關(guān)鍵詞： 電沉積 電解水 硫氧化反應(yīng) 鎳鈷基納米材料 氫能
機構(gòu)： 成都大學(xué)機械工程學(xué)院 成都大學(xué)高等研究院 重慶新天地環(huán)境檢測技術(shù)有限公司 成都大學(xué)藥學(xué)院
摘要： 本工作通過簡便快捷的電沉積法在泡沫鎳基底上超快速制備鎳鈷雙金屬化合物(Ni-Co@NF)作為高效的硫離子氧化反應(yīng)(Sulfion oxidation reaction,SOR)催化劑。并將基于Ni-Co@NF催化的SOR反應(yīng)代替電化學(xué)析氧半反應(yīng)(Oxygen evolution reaction,OER)與析氫反應(yīng)(Hydrogen evolution reaction,HER)耦合,成功構(gòu)建新型低能耗耦合制氫反應(yīng)體系。通過分析催化材料的X射線衍射譜圖、掃描電鏡圖片和X射線光電子能譜圖可知:鎳鈷雙金屬呈納米片狀結(jié)構(gòu)成功負(fù)載在泡沫鎳基底上。隨后Ni-Co@NF的SOR性能測試顯示其具有較高的SOR本征活性,僅需要0.347V vs.RHE的超低電勢即獲得100mA·cm-2的電流密度。除此之外,Ni-Co@NF催化材料不僅具有最低的Tafel斜率(77m V·dec-1)和最小的電化學(xué)阻抗,還擁有良好的催化穩(wěn)定性。以上結(jié)果均證實Ni-Co@NF具有優(yōu)異的SOR電催化性能。同時,我們在實際電化學(xué)制氫的雙電極系統(tǒng)中對比了陽極SOR和OER的電勢,進一步證明了使用SOR代替OER可以有效降低整體電化學(xué)制氫的能耗。
