电沉积铁钴镍基催化剂及其氧析出性能的研究

摘要

能源需求的不断增加以及有害气体的排放带来了一系列能源和环境问题,寻求一种高效可持续的清洁能源来代替传统的石油迫在眉睫。作为最有前途的清洁能源,氢气可以通过电解水的技术制得,但是电解水的反应效率受到了氧气析出反应(OER)缓慢动力学的限制,因此发展具有高性能OER的电催化剂对电解水制取氢气的广泛应用具有积极的推动作用。Fe、Co、Ni等过渡金属氧化物或氢氧化物具有多种氧化态,可以促进反应中间体的结合,是优异的OER催化剂。采用电沉积的方法在碳布(CC)衬底上制备了Fe、Co、Ni的氢氧化物纳米片,对金属之间的比例进行了优化,最终得到的Fe _(2)Co _(1)Ni _(2)/CC催化剂具有良好的OER性能,当电流密度为10 mA·cm^(-2)时所需要的过电势较小,仅为285 mV。所得Fe _(2)Co _(1)Ni _(2)/CC还具有良好的稳定性,有望用于商业化电解水制氢气。