Advanced Science: 带有粘着性赋形剂的金属有机碎片用于改善多金属OER电催化剂的稳定性
雨辰 雨辰 2021-03-24

多金属电催化剂在提高电催化性能方面表现出了巨大的潜力,但其在活性和耐久性方面的下降仍有待克服。

有鉴于此,韩国科学技术院Jeung Ku Kang、韩国淑明女子大学Kyung Min Choi等人,开发了具有粘着性赋形剂的金属有机碎片,以在析氧反应(OER)中实现高活性和耐久性。

本文要点

1开发了一种产生金属有机碎片作为MOF胶粘剂的途径。首先,合成了叶状的沸石-咪唑盐骨架(ZIF-L)。然后,氢等离子体中的离子化物种优先攻击ZIF-L的有机连接基,以产生钴-咪唑片段(CIF)作为粘着性赋形剂,同时它们被设计成保留钴的配位结点。

2此外,钴节点处的空位配位点和有机连接基处的未结合氮会诱导高孔隙率和电导率。CIF用于稳定地浸渍三金属FeNiMo电催化剂(CIF:FeNiMo),而CIF:FeNiMo的Fe含量为22%,六价Mo含量高,可以在OER中实现高活性,且低电势(10 mA cm-2时为203 mV,在10mA cm-2时为238 mV)。

3扩展X射线吸收精细结构进一步证明了OER的高活性源自部分填充的eg轨道。此外,CIF:FeNiMo表现出良好的耐久性,如在OER中至少45天保持高活性。

参考文献:

Won Ho Choi et al. Metal‐Organic Fragments with Adhesive Excipient and Their Utilization to Stabilize Multimetallic Electrocatalysts for High Activity and Robust Durability in Oxygen Evolution Reaction. Advanced Science, 2021.

DOI: 10.1002/advs.202100044

https://doi.org/10.1002/advs.202100044


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催化;燃料电池;多孔炭材料;炭气凝胶;隔热

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