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【精品课】电催化基础课程——中国科学院海洋研究所、电化学仪器公司郑成志

KouShare 蔻享学术 2022-07-02





个人简介:郑成志,电化学仪器公司高级工程师,中国科学院海洋研究所企业研究生导师。从事电催化相关技术工作8年,在电催化ORR氧还原、HOR氢氧化、 OER氧析出、HER氢析出、 CO2RR还原、NRR还原等领域具备较为丰富的经验,发表SCI论文7篇,撰写专利20个。


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课程视频(一)

视频摘要:(1)电催化研究,过电势的评价是一个关键指标;(2)参比电极RHE电位分实验校准方法和理论计算2种,其中实验校准方法更可靠;(3)理论计算方法采用的PH又分理论PH和实际PH,二者会导致计算误差;(4)参比电极在不同电解液里使用,液接电势、自身稳定性都会导致电压波动。


课程视频(二)

视频摘要:(1)需要注意参比电极液接电势带来的计算RHE误差;(2)LSV或SCV正扫与反扫回滞环原因以及对活性评价的影响。


课程视频(三)

视频摘要:(1)电催化过程常常通过分析塔菲尔斜率来判断限速步骤。塔菲尔分析依赖于过电势和表面覆盖度。其原理建立在稳态测试前提下,文献常见的LSV/CV分析塔菲尔是有误导的。建议大家用稳态测试如CA分析塔菲尔,(2)塔菲尔分析需要IR 100%补偿,不补偿或者部分补偿都是不合适的。


课程视频(四)

视频摘要:(1)OER测试,不同基底对材料性能有一定影响,尽量避免SCE和氯化银参比,主要是碱性条件下不稳定,且氯离子有竞争,尽量避免Fe杂质;(2)各类评价指标,如过电势、Tafel,不一定能反映催化剂本征活性,需要小心使用;ECSA相对准确;TOF的活性位点n的计算需要严谨。


课程视频(五)

视频摘要:简单介绍一下Ru的定义、三电极的作用、如何测试Ru、什么体系需要IR补偿、什么体系不需要IR补偿,手动补偿和自动补偿的优劣等。


课程视频(六)

视频摘要:分享1篇OER文献:TPA对苯二甲酸与泡沫镍水热合成KT形貌的核壳型催化剂,具备超级疏气功能,电流密度1500 mA/cm2时过电势380 mV。


课程视频(七)

视频摘要:越来越多的文献采用Foam泡沫电极(比如泡沫镍、泡沫铜或者碳纸、碳布等)研究电催化分解水OER/HER。但是,Foam泡沫电极有很多因素会影响测试的准确性。比如电极的面积计算、电极的自身性质(密度、孔隙度、厚度、纯度等)、电极夹的影响、电极的浸没方式(全部浸没or部分浸没)等。


课程视频(八)

视频摘要:简单讲解了HER的测试条件以及评价指标,包括过电势、塔菲尔斜率、Cdl测试、EIS交流阻抗和稳定性测试等。


课程视频(九)

视频摘要:ORR氧还原测试电流密度影响因素,包括理论极限电流密度、不同电解液条件下的区别、ink制膜质量、通气方式、海拔气压影响因素等。



扩展阅读

 

1.【视频】【《分子催化》系列学术讲座】中科院上海高研院杨辉研究员:PEM氢电转换电催化及应用

2.【期刊】《物理化学学报》2021年第8期--二维光催化材料专刊

3.【Catalysts亚太学术论坛】催化科学前沿进展

4. 诺奖得主Wilczek科普专栏

5. 天文王善钦专栏

编辑:黄琦

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