江南大学朱罕Chem. Eng. J.: 高熵合金稳定活性Ir用于高效酸性OER

• 顶刊解读
江南大学朱罕Chem. Eng. J.: 高熵合金稳定活性Ir用于高效酸性OER
由质子交换膜水电解池(PEMWE)驱动的可持续制氢是有前途和有吸引力的技术。PEMWE的效率在很大程度上取决于高活性电催化剂，以克服酸性条件下动力学缓慢的析氧反应(OER)。
近日，江南大学朱罕团队以纳米级高熵合金为基材，通过使用Fe、Co、Ni和Ru作为稳定结构元素以超低负载稳定活性Ir(FeCoNiIrRu/CNF)，实现高效和酸稳定的电催化OER性能。
江南大学朱罕Chem. Eng. J.: 高熵合金稳定活性Ir用于高效酸性OER
江南大学朱罕Chem. Eng. J.: 高熵合金稳定活性Ir用于高效酸性OER
FeCoNiIrRu HEA纳米晶体是在电纺碳纳米纤维(CNF)中原位合成，并表现出热力学诱导的相变化。FeCoNiIrRu/CNF表现出优异的OER活性，在电流密度为10 mA cm-2时，具有241 mV的低过电位和205 mA mg-1Ir+Ru的高质量活性。
另外，HEA的滞后扩散效应强烈抑地制了金属浸出和溶解，从而使得FeCoNiIrRu/CNF具有出色的耐久性。并且OER性能可以通过改变金属成分和煅烧温度来进一步优化。
江南大学朱罕Chem. Eng. J.: 高熵合金稳定活性Ir用于高效酸性OER
原位拉曼光谱表明，在HEA NP表面形成OH和超氧(OO)中间体，表明在酸性电解质中的OER反应动力学增强。
密度泛函理论(DFT)计算表明，FeCoNiIrRu NPs中的电子密度重新分布导致电子从低电负性元素(Fe、Co和Ni)转移到高电负性元素(Ir、Ru)，使得Ir更活跃，同时促进*OOH的转化和生成O2。
High-Entropy Alloy Stabilized Active Ir for Highly Efficient Acidic Oxygen Evolution. Chemical Engineering Journal, 2021. DOI: 10.1016/j.cej.2021.133251
赞 (0)
0
上一篇 2023年10月10日 下午10:22
下一篇 2023年10月10日 下午10:23

相关推荐