氮摻雜三元硫化物的制備及在高效電解水中的應用
發(fā)布時間:2021-12-22 07:57
開發(fā)能同時應用在析氫反應(HER)和析氧反應(OER)的高活性和高穩(wěn)定性的雙功能電催化劑對可再生能源的利用具有重要意義。在本研究中,我們提出了一種原位N摻雜的策略,通過合理地調控催化劑中原子的空間電子密度,來提高三元硫化物(NiMoS4)在全水電解過程中的活性和穩(wěn)定性。結果表明,這種改性的N摻雜三元硫化物有著良好的動力學驅動力,為HER和OER反應提供了豐富的催化活性中心。這種自支撐的N-NiMoS4電極在極低的電池電壓1.54 V(僅比理論電位高310 mV)下,就可以為雙電極系統(tǒng)中的總水電解提供10 mA cm-2的電流密度,這一值比未經修飾的NiMoS4電極低了 130 mV。此外,電化學穩(wěn)定性顯示,該電極在連續(xù)工作100 h后,初始電流密度保持率為76.6%,優(yōu)于工作25 h后的NiMoS4電極。另外,本論文也通過相同的N原位摻雜方式合成制備了 N-CoMoS4電極材料并對其電化學HER性能進行分析,結果表明N-CoMoS4電極材料只需95 mV就可提供10 mA cm-2的電流密度,該值相比于CoMoS4電極材料有51 mV的降低。同時電化學穩(wěn)定性測試也表明N-CoMoS4電...
【文章來源】:北京化工大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:77 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2不同二硫化鉬的HER性能展示W
?北京化工大學碩士學位論文???|:|?77^1?二=//?°1;:1?7??I:?//?fr^Ty?i:?y??1?取?II:,?I?I?〇???5?,U.“了二?A?1?…二:-??PCent,a.?RHE(V)?Pctentia!?vs?RHE?(V)?PoW.t.aKV)??圖1-5三者的極化曲線圖[l6]???Figure?1-5?LSV?curves?of?several?catalysts?for?the?HER>?OER?and?overall?water?splitting.??Jinxue?Guo等【|7]使用模板法制備的由超薄納米片組成的CoMoS3納米管材料,在??HER和OER中,兩者ru。為133和320?mV。如圖1-6。??a?a????…一…--…-t?—pit,?ill??」???MoS:?/?/?i??\?M?郵站?//????.2〇?f.?,?f?y?*?CoMoS^?ranotub#*?/?/??\?/…?r…?\?\??5?/?/?:p,:n?#????0.J?*0.2?-0.1?〇〇?8?1?1J)?1Jt?1.4?1.6?1.S??Potential?(V?vs?RHE)?Potential?(V?vs?RHE)??圖1-6兩者的極化曲線圖Ml。??Figure?1-6?LSV?curves?of?several?catalysts?for?the?HER?and?OER.??1.5.3雜原子摻雜策略??催化劑的表面行為直接由固有電子分布決定,調節(jié)電子結構是一種改變催化性能??的根本途徑【14]。電子調控策
圖1-7CoS2?(A)
本文編號:3546046
【文章來源】:北京化工大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:77 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2不同二硫化鉬的HER性能展示W
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圖1-7CoS2?(A)
本文編號:3546046
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