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堿性陰離子交換膜水電解槽(AAEMWE)中全分解水的大規模、經濟高效、耐用的非貴金屬催化劑是生產清潔氫能源的關鍵。然而，目前很少有關于AAEMWE中全分解水的V和Co基雙金屬氧化物材料的報道。

因此，蔚山國立科學技術研究所Kwang S. Kim團隊報道了一種泡沫鎳(NF)上的自支撐釩摻雜碳酸鈷(VCoCO_x@NF)催化劑，其在AAEMWE中能夠高性能全分解水。

VCoCO_x@NF催化劑在堿性介質中對HER和OER均表現出高活性。電流密度(j)為10 mA cm^-2時，HER過電位為63 mV，OER過電位為240 mV。

另外，VCoCO_x@NF用于全分解水的電解槽，在1M KOH溶液中，在1.54和1.74V的低電池電壓下VCoCO_x@NF作為陽極和陰極在10 mA cm^-2和100 mA cm^-2電流密度下運行，性能優于Ir/C-Pt/C@NF電解槽(分別為1.59 V和1.86 V)。

DFT計算表明，由于V物種的摻雜，將Co的d電子態向費米能級移動來降低過電位，導致Co位點對HER和OER具有優異的活性。

此外，用VCoCO_x@NF催化劑制造的AAEMWE電池在去離子水中提供j=200 mA cm^-2(2.01V)，低于昂貴的商業IrOx-Pt/C@Au/Ti電解槽(2.06V)。

Bifunctional oxovanadate doped cobalt carbonate for high-efficient overall water splitting in alkaline-anion-exchange-membrane water-electrolyzer. Chemical Engineering Journal, 2021. DOI: 10.1016/j.cej.2021.132623

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Chem. Eng. J.：釩摻雜碳酸鈷，全分解水性能大提升

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