镍基多元过渡金属氢氧化物和磷化物的制备和电催化性能研究

发布时间：2021-03-15 05:27

　　电催化水分解技术,通过电能驱动水裂解为氢气和氧气,不仅将不易存储的电能转化为化学能存储起来,而且得到了清洁、可再生、燃烧热值高的氢能。电解水反应由两个半反应组成,即析氢反应（HER）和析氧反应（OER）。由于HER和OER缓慢动力学特征,通常需要使用资源稀缺的贵金属催化剂来达到可观的催化活性,如Pt、Ru、Ir及其氧化物,极大地限制了大规模工业生产应用。因此,开发媲美贵金属催化活性且足够稳定的非贵金属催化剂尤为重要。本文以泡沫镍（NF）为基底,在其表面直接生长了低成本、高催化活性、良好稳定性的镍基多元过渡金属氢氧化物和磷化物。通过简便的水热反应在NF基底上生成了Zr掺杂的镍铁层状双氢氧化物纳米片（NiFeZr LDHs）。掺杂的Zr调节了Ni、Fe的电子结构,提高了NiFe LDHs的电化学活性表面积。因此,NiFeZr LDHs表现出优异的OER催化活性,在10 mA cm^-2的电流密度下的过电位(η₁₀)为198 mV,塔菲尔斜率只有53.1 mV dec^-1,优于NiFe LDHs和IrO₂/... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

全电解水制氢的体系示意图以及酸性和碱性电解液中电极上发生的反应但是，电解水制氢的过程中电能存储成化学能时能量转换效率低、能量损耗很

酸性和碱性电解液中HER反应机理示意图

碱性电解液中OER反应机理示意图


本文编号：3083641