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Int. J. Hydrogen Energy:一维水合多孔磷酸钴纤维网络的静电纺丝制备及其在碱性和中性介质中的OER电催化性能
2021/1/24 11:33:47 admin

DOI: 10.1016/j.ijhydene.2020.12.131

静电纺丝(ES)是合成一维(1D)纤维材料最可靠的方法。纤维材料因其特有的性能而备受关注。对于氢燃料的高效生产而言,电催化水裂解是生产纯氢的最好方法之一。但是逆析氧反应(OER)在实际应用中也很常见。到目前为止,贵金属基催化剂已经商业化。与贵金属相关的一些缺点限制了其商业用途。为了解决这个问题,在本文中,研究者通过ES方法合成了一维(1D)水合多孔磷酸钴纤维网络,并首次在碱性和中性介质中充当OER的电催化剂,当电流密度为10 mA cm-2时,其超电势分别为245和457mV,显示出惊人的稳定性。

 

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图1.(a-f)水合磷酸钴纤维的低倍和高倍放大FE-SEM图像(a-c)以及HR-TEM图像(d-f)。


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图2.(a-f)“a”为HAADF图片;“b-f”分别为钴、磷、碳、氧和氮的元素映射结果。


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图3.(a-f)“a”为亮场图像;“b-f”分别为钴、磷、碳、氮和氧的EELS元素映射。


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图4.(a-e)分别为磷酸钴超细纤维中Co2p、P2p、C1s、N1s和O1s的XPS光谱。


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图5.(a-d)“a”为LSV曲线;“b”为对应的Tafel斜率值;“c”分别为AD研究之前和之后的阻抗图,“d”为稳定性研究。


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图6.超电势值与在1M KOH中观察到的电流密度的比较。


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图7.(a-b)“a”为选择的非法拉第区域,用于以10、30和60 mV/s的不同扫描速率测定双层电容;“b”为相应的斜率,显示了由ja-jc计算出的Cdl值。


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图8.(a-d)“a”为LSV曲线;“b”为Tafel斜率;“c”为阻抗曲线,“d”为稳定性研究曲线。


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