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两步电沉积构建NiFe/Ni_(3)S_(2)/NF分级异质电极用于大电流密度析氧反应 被引量：7
1
作者 张议洁 刘乐然 +3 位作者 武昀 赵斐 刘光 李晋平 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第3期499-508,共10页
通过简便的两步电沉积法在泡沫镍表面有效复合非晶态Ni_(3)S_(2)材料与富缺陷的NiFe双金属羟基氧化物,从而构建了NiFe/Ni_(3)S_(2)/NF三维分级纳米异质电极。受益于非晶态Ni_(3)S_(2)和富缺陷NiFe材料的结构和催化优势,以及异质界面的... 通过简便的两步电沉积法在泡沫镍表面有效复合非晶态Ni_(3)S_(2)材料与富缺陷的NiFe双金属羟基氧化物,从而构建了NiFe/Ni_(3)S_(2)/NF三维分级纳米异质电极。受益于非晶态Ni_(3)S_(2)和富缺陷NiFe材料的结构和催化优势,以及异质界面的强电子相互作用,使得NiFe/Ni_(3)S_(2)/NF催化电极表现出优异的析氧催化性能:达到100 mA·cm^(-2)时的析氧过电位仅为273 mV,远优于大多数已报道的Ni/Fe基复合材料。值得注意的是,在1 mol·L^(-1)KOH溶液中,仅需~372 mV的过电位即可稳定输出1000 mA·cm^(-2)的高电流密度达27 h以上。 展开更多
关键词 电解水 大电流密度 析氧反应 分级异质电极 铁系金属
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电解水制氢技术及大电流析氧反应研究与展望 被引量：5
2
作者 张唯怡 张议洁 +3 位作者 王进伟 赵强 刘光 李晋平 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期1057-1070,共14页
当今时代对可持续能源的迫切需求推动了可再生能源技术的不断改进,其中氢能因其清洁环保且能量密度高而受到了科研人员广泛关注.电解水制氢作为一种绿色环保的制氢方式,其阳极析氧反应(OER)的高能耗限制了电解水制氢技术的广泛应用.近年... 当今时代对可持续能源的迫切需求推动了可再生能源技术的不断改进,其中氢能因其清洁环保且能量密度高而受到了科研人员广泛关注.电解水制氢作为一种绿色环保的制氢方式,其阳极析氧反应(OER)的高能耗限制了电解水制氢技术的广泛应用.近年来,高性能的OER催化剂的研究得到了长足发展,但催化剂的测试范围小,且很少能够连续工作数百小时,远远不能满足实际应用的需求.为了更好的适用于工业应用,OER催化剂需要满足更苛刻的测试环境,如在低过电位下提供大电流密度、在强气体排放过程中维持稳定性和耐久性,因此开发在大电流密度下的高活性OER催化剂是当前工作的重中之重.结合大电流OER催化剂的研究进展,本文首先提出氢能是目前最有前途的能源之一,并调研了大电流密度下电催化剂的研究现状.其次通过对OER机理进行分析,发现采取元素掺杂、界面工程、缺陷工程和形貌工程等措施可以提升催化剂在大电流密度下的活性.最后,对大电流析氧领域在工业发展中现阶段存在的挑战及未来发展方向进行了展望. 展开更多
关键词 氢能 制氢 电解水 析氧反应 工业化 大电流密度
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阴离子交换膜电解水技术及其析氧催化剂的研究进展与展望
3
作者 高渊 张议洁 +3 位作者 赵强 李晋平 刘光 赵川 《中国科学：化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1837-1847,共11页
电解水制氢技术可以实现氢能与电能的相互转换,被认为是解决能源危机和环境问题的有效途径之一.在当下主流的电解水制氢技术中,阴离子交换膜电解水(AEMWE)兼具碱性电解水和质子交换膜电解水的优点,具有高的产氢纯度和较低的制氢成本,被... 电解水制氢技术可以实现氢能与电能的相互转换,被认为是解决能源危机和环境问题的有效途径之一.在当下主流的电解水制氢技术中,阴离子交换膜电解水(AEMWE)兼具碱性电解水和质子交换膜电解水的优点,具有高的产氢纯度和较低的制氢成本,被认为是极具发展前景的电解水制氢技术.然而,AEMWE目前仍处于实验室阶段,难以实现工业化应用,主要原因之一是析氧(OER)催化剂在工业级电流密度下的本征活性和稳定性不足.因此,开发在工业级电流密度下高效且稳定的析氧电催化剂至关重要.本文介绍了AEMWE的结构组成及反应机理,分析了OER电催化剂的研究现状,讨论了OER过程中催化剂发生的重构现象.最后,对AEMWE析氧催化剂在工业发展中存在的挑战及未来发展方向进行了展望. 展开更多
关键词 氢能 阴离子交换膜电解水 析氧反应 工业级电流密度 重构
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