电催化分解水被认为是缓解能源危机的重要途径。电催化分解水包括水的氧化反应(oxygen evolution reaction, OER)和质子还原反应(hydrogen evolution reaction, HER)。在碱性条件下,NiFe LDH具有优异的OER性能,但是其HER活性很差,导致NiFe LDH需要较大的过电位才能实现水的全分解。

近日,中国科学院理化技术研究所陈勇研究员团队通过Ir掺杂的策略,提高NiFe LDH在碱性条件下的析氢活性,显著降低了全分解水的过电势。团队以镍泡沫为基底,通过共沉积的方法制备了片状的NiFeIr LDH。NiFeIr LDH在电流密度为10 mA cm-2时,HER过电位仅为34 mV, 远远低于NiFe LDH的273 mV,并且优于目前已报道的电催化剂在碱性条件下的性能。另外,Ir的掺入使得Tafel斜率降低,电化学活性面积提高。将NiFeIr LDH同时作为阴极和阳极在1 M KOH中全分解水的起始过电位仅为1.41 V,明显优于NiFe LDH。
这一成果近期发表在Chemical Communications 上,第一作者为中国科学院理化技术研究所博士研究生陈倩倩,通讯作者为中国科学院理化技术研究所陈勇研究员。
该论文作者为:Qian-Qian Chen, Chun-Chao Hou, Chuan-Jun Wang, Xiao Yang, Rui Shi, and Yong Chen
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Ir4+-Doped NiFe LDH to expedite hydrogen evolution kinetics as a Pt-like electrocatalyst for water splitting
Chem. Commun, 2018, 54, 6400–6403, DOI: 10.1039/C8CC02872A
导师介绍
陈勇
http://www.x-mol.com/university/faculty/15675


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