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EES:首次報道!3D DNP-IrNi電催化劑助力PEMWE

EES:首次報道!3D DNP-IrNi電催化劑助力PEMWE
質子交換膜水電解(PEMWE)是最節能的低溫電解方法,有望將間歇性可再生能源轉化為穩定的氫化學能。然而,由所需的酸性條件和正半電池電位導致的累積腐蝕環境表明只能使用具有高固有活性和穩定性的材料。基于此,韓國中央大學Soo-Kil Kim、韓國科學技術院Jinwoo Lee和Hoyoung Kim(共同通訊作者)等人報道了一種滿足這些要求的催化劑和相應的制造方法。
EES:首次報道!3D DNP-IrNi電催化劑助力PEMWE
通過吸附H誘導的核-殼IrNi-Ir結構的共電沉積,在多孔傳輸層上直接制備由三維(3D)蒲公英孢子結構自支撐IrNi電催化劑(ED-IrNi)。接著,去合金化產生了具有高度多孔的納米結構IrNi電催化劑(DNP-IrNi)。在寬pH范圍內,該電催化劑對析氧反應(OER)和析氫反應(HER)具有穩定性。
具體而言,在酸性電解質中,DNP-IrNi在電流密度為±10 mA cm-2下表現出248 mV(OER)和15 mV(HER)的過電位,即使在電流密度為200 mA cm-2下持續運行50 h(OER)或5000電位循環(HER)后仍具有出色的穩定性。
EES:首次報道!3D DNP-IrNi電催化劑助力PEMWE
當DNP-IrNi(0.67 mg cm-2)用作PEMWE的雙功能催化劑時,在2.0 V的電池電壓下獲得6.5 A cm-2的電流密度。在電流密度為2 A cm-2的測試條件下,運行100 h的降解速率僅為1.58 mV h-1,從而驗證了單個電池的出色穩定性。這是首次報道使用簡單方法制備的具有如此高性能和穩定性的雙功能催化劑,該工作有助于PEMWE的商業化。
EES:首次報道!3D DNP-IrNi電催化劑助力PEMWE
A highly active and stable 3D dandelion spore-structured self-supporting Ir-based electrocatalyst for proton exchange membrane water electrolysis fabricated using structural reconstruction. Energy Environ. Sci., 2022, DOI: 10.1039/D2EE01042A.
https://doi.org/10.1039/D2EE01042A.

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