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为您找到包含“oxygen evolution reaction”的内容共18

张晗,冯忠宝

2020-08-12

析氧反应(OER)是电解水制氢中降低电能消耗的关键步骤,研发低成本、高性能及高稳定性的析氧电催化剂对未来氢能的发展至关重要。本文综述了近几年过渡金属制氧催化剂,对它们的合成方法、结构组成及性能进行分析,并对未来发展做出展望????

School of Metallurgy, Northeastern University, Shenyang City, Liaoning Province,School of Metallurgy, Northeastern University, Shenyang City, Liaoning Province

#材料科学#

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麦慧萍,商波,李凌杰

2019-04-25

本文采用密度泛函理论,对Ni2P表面的析氧反应机理进行了系统的研究。理论研究发现,Ni2P的OER机理中O*,OH*的自由能较低,反应的决速步为*OOH生成过程。决速步之前,Ni2P表面会优先形成羟基化表面,符合实验中Ni2P前驱催化机理的预测。通过对O覆盖度对机理的影响研究,发现随着O*覆盖度的增加,表面的稳定性增加,反应的过电位降低。Ni2P的OER过电位降低过程与Ni2P表面Ni三元环结构和电导性质密切相关。

College of Chemistry and Chemical Engineering, Chongqing University, Chongqing 401331,College of Chemistry and Chemical Engineering, Chongqing University, Chongqing 401331,College of Chemistry and Chemical Engineering, Chongqing University, Chongqing 401331

#化学#

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郭欣,傅永春

2021-05-27

动力学缓慢的阳极析氧反应限制了电解水制氢的大规模应用,碱性溶液中非贵金属析氧催化剂替代贵金属的研究受到广泛关注。非贵金属及其化合物表面在析氧条件下易被氧化成相应的金属氧化物或氢氧化物,并作为真正的活性物种参与到析氧反应(OER)中,但关于这一氧化过程结构转变的原位研究很少,对转变后的活性位点认识还不够清晰。本文通过欠电位沉积的方法在结构明确的Au(111) 单晶表面制备了不同覆盖度的金属Ni单原子层模型催化剂,并利用原位电化学扫描隧道显微镜(in situ EC-STM)研究了其在OER条件下的氧化转变过程及其活性位属性。结合EC-STM及电化学测试结果证明了Ni催化剂的边缘长度与其OER活性成正比例的线性关系;原位EC-STM结果发现,随着OER反应电位正移,金属Ni单原子层由边缘向面向逐渐氧化,边缘逐渐粗糙化,待氧化完全后生成Ni的氢氧化物种作为活性物种催化析氧,边缘位为其OER活性位点所在。

College of Chemistry and Chemical Engineering,Hunan University,College of Chemistry and Chemical Engineering,Hunan University

#化学#

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蒋思,雷惊雷

2021-05-25

通过Na2S溶液腐蚀,在三维泡沫铁镍合金表面垂直原位生长铁镍硫化物纳米片,通过XRD、XPS和SEM对其组成、元素价态和形貌进行了研究。同时也在1 M KOH溶液中评估其析氧性能。结果表明,通过腐蚀成功制备了{Fe, Ni}Sx催化剂,因其较小的电荷转移电阻,较大的电化学活性表面积以及亲水疏气性,其催化活性高于目前报道的大多数催化剂以及商用IrO2催化剂。在电流密度为10 mA cm-2时,其过电位仅为184 mV,且仅需227 mV的过电位便可达到100 mA cm-2的电流密度。同时,稳定性测试结果表明{Fe, Ni}Sx催化剂能够在200 mA cm-2的大电流密度下稳定工作100 h。

School of Chemistry and Chemical Engineering, Chongqing University, Chongqing 401331,School of Chemistry and Chemical Engineering, Chongqing University, Chongqing 401331

#化学#

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潘逸,张明

2019-03-06

电解水是一种能高效分解水制得氢气和氧气的方法,而发展一种经济、高效和稳定的催化剂来代替贵金属电极是电解水大规模工业化的重要一步。本文以碳布为基底材料,通过水热法和化学气相沉积法(磷化和硫化)在碳布纤维上负载杂化材料NiS/Ni2P。研究发现制得的NiS/Ni2P/CC杂化材料同时展现出良好的电解水析氢和析氧性能,该催化剂在析氢反应电流密度为10mA cm-2时的过电位以及Tafel斜率分别低至91mV和103.9 mV -1,且具备优异的电化学稳定性。磷化和硫化过程形成大量的缺陷点和边缘活性位点,以及NiS和Ni2P结合使得电荷重新分布,形成Ni活性位点,均是NiS/Ni2P/CC杂化材料电解水催化活性提升的主要因素。

College of Material and Textiles,Zhejiang Sci-Tech University,Hangzhou 310018,P.R.China,College of Material and Textiles,Zhejiang Sci-Tech University,Hangzhou 310018,P.R.China

#材料科学#

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熊冰艳,雷惊雷

2017-05-17

以CoCl2、NiCl2为Co源和Ni源,Na3C6H5O7作为络合剂,采用室温超声共沉淀法制备了无定形Co2Ni(OH)x。利用场发射电子显微镜、场发射电子显微镜X射线能谱、X 射线衍射、拉曼光谱、X射线光电子能谱、线性扫描伏安曲线、计时电位分析等对催化剂进行了形貌和组成表征,考察了该催化剂在0.1 M KOH电解液中的电催化析氧性能和稳定性。结果表明,0.900 V vs. HgO/Hg电位时该催化剂的电流密度J高达29.87 mA/cm2,Tafel斜率为79.70 mV/dec,电流密度为10.00 mA/cm2下的过电位η仅431 mV,同一担载量时的OER电催化表现超越了商业贵金属IrO2催化剂。Co2Ni(OH)x同时具有较高的碱性条件稳定性,在对工作电极施加20.00 mA/cm2的电流8000 s后,电催化析氧性能依旧可保持稳定。

重庆大学化学化工学院,重庆 401331,重庆大学化学化工学院,重庆 401331

#化学#

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侯静霆,梁彦瑜

2021-12-24

电解水作为一种绿色无污染的能源转换技术,能够以水为原料高效产出氢能,因而引起了研究者们的广泛关注。但是电解水的两个半反应--氧析出反应(OER)和氢析出反应(HER)的反应动力学极为缓慢,因此需要高效的催化剂来加速反应。除了对催化剂种类的广泛研究之外,具有特殊润湿能力的电极表面可以为解决析气反应中气体扩散难题提供新的设计思路,越来越多的人们开始关注在催化反应过程中的气体传输/扩散行为的调节,以形成具有高反应速率和优异长期稳定性的催化系统。本文将简要介绍电极在空气/水下润湿状态的基本原理,讨论电解水过程中两个析气反应的润湿性相关设计原则的近况,并概述了现存问题和对未来进行展望。

The College of Materials Science andTechnology, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing, Jiangsu 211100, China,The College of Materials Science andTechnology, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing, Jiangsu 211100, China

#化学#

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邱飞龙,陆涌,邓瀚,童圣富,蒋颉,冯宁宁,杨思勰,何平,周豪慎

2016-05-26

碳基电极材料因其价格便宜,质量轻,导电性好并且形貌多样而被广泛用作锂氧电池的正极。一般来说,碳电极在锂氧气电池放电时具有良好的氧还原催化活性,但在充电时的催化活性较低,因此需要引入其他催化剂。通过制备碳-钌,碳-碳化钛,碳-液相催化剂复合电极可以有效改善锂氧电池的充电性能,并且显著提高电池的循环寿命。此外,利用模拟计算,原位差分电化学质谱,同位素标记等方法,对基于碳电极的氧气还原过程以及充电过程中的副反应机理进行了进一步研究。

高等学校博士学科点专项科研基金(20120091120022

国家自然科学基金(2014CB932302

南京大学现代工程与应用科学学院,南京 210093,南京大学现代工程与应用科学学院,南京 210093,南京大学现代工程与应用科学学院,南京 210093,南京大学现代工程与应用科学学院,南京 210093,南京大学现代工程与应用科学学院,南京 210093,南京大学现代工程与应用科学学院,南京 210093,南京大学现代工程与应用科学学院,南京 210093,南京大学现代工程与应用科学学院,南京 210093,南京大学现代工程与应用科学学院,南京 210093

#能源科学技术#

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XIAO Shenghuan,YANG Yang,ZHANG Yunhuai

Oxygen evolution reaction (OER) is closely related to numerous energy-related applications so that

2020-05-25

College of Chemistry and Chemical Engineering,Chongqing University,Chongqing 401331;College of Chemistry and Chemical Engineering, Chongqing University, Chongqing 401331;College of Chemistry and Chemical Engineering, Chongqing University, Chongqing 401331,,

#Chemistry#

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周雪妍,王煜

2020-03-02

含氧反应,包括氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER),是两个重要的反应过程,在能量转换系统中占据必不可少的位置。但由于其动力学迟缓,开发高效的含氧反应双功能催化剂是十分有必要的。本篇工作通过表面硫化的方法成功制备出CoS/CoO异质结构。合成的CoS/CoO呈现多孔纳米筛结构,CoS的形成使材料的导电性增强。这种独特的结构,使得材料具有大量暴露的活性位点,利于质量传递。因此,CoS/CoO表现出较好的OER和ORR性能,双功能性能优于所有对比材料,且稳定性较好。

The School of Chemistry and Chemical Engineering, Chongqing university, Chongqing 400044,The School of Chemistry and Chemical Engineering, Chongqing university, Chongqing 400044

#化学#

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