镍铁水滑石电催化氧析出研究进展

发布时间：2022-01-06 11:48

　　氧析出反应（Oxygen evolution reaction, OER）是电解水制氢、二氧化碳还原、二次金属-空气电池等能源储存和转化技术中的关键半反应。镍铁水滑石类材料（NiFe layered double hydroxide, NiFe-LDH）具有独特的层状结构、优异的催化性能和成本低廉等优点,是一类极具潜力的OER催化材料。但电导率低、活性位点暴露不充分等缺点也限制了其催化性能的进一步提高。本文综述了包括引入缺陷、片层剥离、元素掺杂、表面修饰和原位生长等针对NiFe-LDH的改性方法,这些方法能有效提升反应活性位点数量、增强导电性并促进反应动力学过程。最后,讨论了对NiFe-LDH改性中存在的问题以及对后续研究的展望。 

【文章来源】：化学进展. 2020,32(09)北大核心SCICSCD

【文章页数】：16 页

【部分图文】：

OER中的电子转移步骤[15]

图4 (a) 还原性火焰焙烧法制备富氧空位的NiFe-LDH材料示意图,(b) LSV曲线,(c) 计时电流曲线,稳定性(d)测试前和(e)测试后的SEM[33]图6 富金属空位和氧空位的v-NiFe LDH合成示意图[37]

图5 带有Fe空位或Ni空位的NiFe-LDH合成示意图[36]Yuan等[37]首先将泡沫镍负载NiFe-LDH在氮气中煅烧,得到水滑石相转变为尖晶石相的中间体,再通过水热法重建NiFe-LDH,合成出具有丰富Ni、Fe、O空位的NiFe-LDH(如图6)。通过分布函数(PDF)、X射线吸收光谱(XAS)、电化学测试和理论计算的结果分析,阐明了氧空位和金属空位使得NiFe-LDH导电性增强,电化学活性面积增加,并提高电荷转移速率,从而展现出优异的析氢和析氧双功能催化活性和稳定性。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3572396