两步电沉积构建NiFe/Ni_(3)S_(2)/NF分级异质电极用于大电流密度析氧反应

通过简便的两步电沉积法在泡沫镍表面有效复合非晶态Ni_(3)S_(2)材料与富缺陷的NiFe双金属羟基氧化物,从而构建了NiFe/Ni_(3)S_(2)/NF三维分级纳米异质电极。受益于非晶态Ni_(3)S_(2)和富缺陷NiFe材料的结构和催化优势,以及异质界面的强电子相互作用,使得NiFe/Ni_(3)S_(2)/NF催化电极表现出优异的析氧催化性能:达到100 mA·cm^(-2)时的析氧过电位仅为273 mV,远优于大多数已报道的Ni/Fe基复合材料。值得注意的是,在1 mol·L^(-1)KOH溶液中,仅需~372 mV的过电位即可稳定输出1000 mA·cm^(-2)的高电流密度达27 h以上。

MnO_(2)-0.39IrO_(x)复合氧化物用于酸性介质中水氧化反应的性能

通过Adams方法成功制备MnO_(2)-0.39IrO_(x)(0.39为Ir/Mn的原子比)催化剂并将其用于酸性介质中高效析氧反应(OER)。电化学测试发现,MnO_(2)-0.39IrO_(x)仅需253 mV的过电势即可驱动10 mA·cm^(-2)的水氧化电流密度,并可稳定运行200 h。在1.50 V(vs RHE)电势下,MnO_(2)-0.39IrO_(x)的贵金属Ir的质量活性为61.3 mA·mg^(-1),是IrO2的35.8倍,说明MnO_(2)掺杂大大提升了贵金属利用率。结构分析发现MnO_(2)-0.39IrO_(x)独特的片状结构大幅度提高了催化剂的电化学活性表面积,并且Ir位点与Mn位点之间存在一定的电子相互作用。催化过程分析表明,MnO_(2)-0.39IrO_(x)表面出现一定的重构现象,并且Mn组分对Ir位点的化学环境实现了持续优化,从而实现了催化剂的高效酸性OER性能。