新型析氧电催化剂IrO2/ATO的高效制备及性能

摘要

固态聚合物电解质(SPE)水电解是前景光明的氢能技术,但尚缺乏性能稳定的析氧电催化剂.研究了以氧化锡锑(ATO)为载体的IrO2催化剂高效制备新方法.采用SEM、TEM、XRD以及XPS等手段表征和分析了所得催化剂的表面形貌、晶体结构以及表面元素组成.运用循环伏安、准稳态极化曲线、电化学交流阻抗谱以及计时电流法等电化学方法研究了催化剂材料的电化学催化析氧性能以及催化剂载量的影响.结果表明,新制备方法得到的IrO2/ATO催化剂材料1.6V时的析氧电流密度为105 mA·cm-2.并且在酸性介质和1.5V下催化剂的析氧电流密度衰减速率为1.687×10-2(mA·cm-2)·h-1.提高催化剂的载量使电极析氧反应表观电流密度显著增加,尽管单位质量Ir产生的电流会有所降低.