柏林工业大学Prashanth W. Menezes、苏州大学Zhenhui Kang和Ziliang Chen等开发了一种氢处理策略,使得本体LaNi5能够获得对电催化析氧反应(OER)的高活性和长期稳定性。
本文要点:
(1)
作者通过结合原位拉曼和准原位X射线吸收(XAS)光谱、二次电子激发扫描透射电子显微镜(STEM)以及密度泛函理论(DFT)计算,发现在碱性OER过程中,氢诱导的晶格畸变、晶粒细化和颗粒裂纹使得LaNi5表面有效地重构为由La(OH)3层均匀限制的活性γ-NiOOH纳米晶组成的多孔异质纳米结构。这显著优化了电荷转移、结构完整性、活性位点暴露和对反应中间体的吸附能。得益于这些优点,沉积在泡沫镍上的氢处理OER催化剂在100mA·cm-2下的过电位(322 mV)与原始相相比降低了104 mV。
(2)
值得注意的是,它在碱性介质中以超过560mA cm–2的工业级电流密度显示了10天的显著稳定性。
参考文献:
Chen, Z., Yang, H., Mebs, S., Dau, H., Driess, M., Wang, Z., Kang, Z. and Menezes, P.W. (2022), Reviving Oxygen Evolution Electrocatalysis of Bulk La-Ni Intermetallics via Gaseous Hydrogen Engineering. Adv. Mater.. Accepted Author Manuscript 2208337.
DOI: 10.1002/adma.202208337
https://doi.org/10.1002/adma.202208337