编号：CYYJ043394
篇名：镍钴双金属化合物作为高效的硫氧化催化剂并辅助超低能耗电化学制氢
作者：安琪 高涛涛 刘崇菠 虞淑敏 唐相民 杨茗 张颖
关键词： 电沉积 电解水 硫氧化反应 镍钴基纳米材料 氢能
机构： 成都大学机械工程学院 成都大学高等研究院 重庆新天地环境检测技术有限公司 成都大学药学院
摘要： 本工作通过简便快捷的电沉积法在泡沫镍基底上超快速制备镍钴双金属化合物(Ni-Co@NF)作为高效的硫离子氧化反应(Sulfion oxidation reaction,SOR)催化剂。并将基于Ni-Co@NF催化的SOR反应代替电化学析氧半反应(Oxygen evolution reaction,OER)与析氢反应(Hydrogen evolution reaction,HER)耦合,成功构建新型低能耗耦合制氢反应体系。通过分析催化材料的X射线衍射谱图、扫描电镜图片和X射线光电子能谱图可知:镍钴双金属呈纳米片状结构成功负载在泡沫镍基底上。随后Ni-Co@NF的SOR性能测试显示其具有较高的SOR本征活性,仅需要0.347V vs.RHE的超低电势即获得100mA·cm-2的电流密度。除此之外,Ni-Co@NF催化材料不仅具有最低的Tafel斜率(77m V·dec-1)和最小的电化学阻抗,还拥有良好的催化稳定性。以上结果均证实Ni-Co@NF具有优异的SOR电催化性能。同时,我们在实际电化学制氢的双电极系统中对比了阳极SOR和OER的电势,进一步证明了使用SOR代替OER可以有效降低整体电化学制氢的能耗。
