電催化水分解技術(shù),通過電能驅(qū)動水裂解為氫氣和氧氣,不僅將不易存儲的電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能存儲起來,而且得到了清潔、可再生、燃燒熱值高的氫能。電解水反應(yīng)由兩個半反應(yīng)組成,即析氫反應(yīng)（HER）和析氧反應(yīng)（OER）。由于HER和OER緩慢動力學(xué)特征,通常需要使用資源稀缺的貴金屬催化劑來達到可觀的催化活性,如Pt、Ru、Ir及其氧化物,極大地限制了大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用。因此,開發(fā)媲美貴金屬催化活性且足夠穩(wěn)定的非貴金屬催化劑尤為重要。本文以泡沫鎳（NF）為基底,在其表面直接生長了低成本、高催化活性、良好穩(wěn)定性的鎳基多元過渡金屬氫氧化物和磷化物。通過簡便的水熱反應(yīng)在NF基底上生成了Zr摻雜的鎳鐵層狀雙氫氧化物納米片（NiFeZr LDHs）。摻雜的Zr調(diào)節(jié)了Ni、Fe的電子結(jié)構(gòu),提高了NiFe LDHs的電化學(xué)活性表面積。因此,NiFeZr LDHs表現(xiàn)出優(yōu)異的OER催化活性,在10 mA cm^-2的電流密度下的過電位(η₁₀)為198 mV,塔菲爾斜率只有53.1 mV dec^-1,優(yōu)于NiFe LDHs和IrO₂/... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

全電解水制氫的體系示意圖以及酸性和堿性電解液中電極上發(fā)生的反應(yīng)但是，電解水制氫的過程中電能存儲成化學(xué)能時能量轉(zhuǎn)換效率低、能量損耗很

酸性和堿性電解液中HER反應(yīng)機理示意圖

堿性電解液中OER反應(yīng)機理示意圖


本文編號：3083641