碱性电解液燃料电池能够使用非铂族催化剂,而且通过使用价格更容易接受的双极板能够进一步降低成本。人们通过表征不同非贵金属催化剂的HOR催化活性,发现Ni基催化剂具有较高的碱性电解液HOR电催化活性。有鉴于此,中国科学技术大学俞书宏(Shu-Hong Yu)、天津理工大学余自友等报道通过界面工程构筑Ni/V2O3催化剂,促进Ni的碱性电催化HOR性能。本文要点
要点1. 通过Ni向V2O3的强电子转移得以调控Ni的电子结构,因此表现了高达0.038 mA cm-2的本征电催化活性,并且具有优异的稳定性。实验和理论计算结果验证说明Ni/V2O3界面是催化活性位点,这种界面位点能够优化氢和羟基的结合,避免Ni金属态的氧化,实现了优异的催化活性和持久性。
要点2. 催化剂通过优化氢和羟基中间体的吸附,因此能够稳定金属Ni催化活性位点,改善HOR的动力学反应速率。这项工作采用界面工程,说明多组分设计对于改善电催化剂的重要性,为发展高活性的非铂族电催化剂提供帮助。Yu Duan, Xiao-Long Zhang, Fei-Yue Gao, Yuan Kong, Ying Duan, Xiao-Tu Yang, Xing-Xing Yu, Yan-Ru Wang, Shuai Qin, Zhi Chen, Rui Wu, Peng-Peng Yang, Xu-Sheng Zheng, Jun-Fa Zhu, Min-Rui Gao, Tong-Bu Lu, Zi-You Yu, Shu-Hong Yu, Interfacial Engineering of Ni/V2O3 Heterostructure Catalyst for Boosting Hydrogen Oxidation Reaction in Alkaline Electrolytes, Angew. Chem. Int. Ed. 2023DOI: 10.1002/anie.202217275https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202217275加微信群方式:添加编辑微信18065920782,备注:姓名-单位-研究方向(无备注请恕不通过),由编辑审核后邀请入群。原位XPS、原位XRD、原位Raman、原位FTIR