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    新突破！廈大、中國科學院Sci. Adv.！
    來源： 時間：2023-09-25 15:23:46 瀏覽：1706次

    第一作者：Chun Hu和Kaihang Yue

    通訊作者：黃小青教授、王現英研究員和韓佳甲教授

    通訊單位：廈門大學和中國科學院上海硅酸鹽研究所

    DOI: 10.1126/sciadv.adf9144.



    研究背景



    研究發現，設計一種高效的酸性析氧反應（OER）催化劑對于控制質子交換膜水電解槽（PEMWE）制氫至關重要。基于此，廈門大學黃小青教授和韓佳甲教授、中國科學院上海硅酸鹽研究所王現英研究員等人報道了一種快速、非平衡的策略來合成具有豐富晶界（GB）的五元高熵釕銥基氧化物（M-RuIrFeCoNiO2），并用于酸性水分解。



    文章要點



    1、M-RuIrFeCoNiO2在0.5M H2SO4的OER中，其在電流密度為10 mA cm-2時表現出189 mV的低過電位。同時，其提供了0.24 O2 s?1（η300）的高周轉率（TOF）值，超過了商用RuO2（0.02 O2 s?1）。

    2、Operando微分電化學質譜（DEMS）表明，在加入外來原子后，反應的OER途徑被調整。此外，密度泛函理論（DFT）模擬表明，多元素混合效應和GB的集成協同提高了OER活性，并穩定了催化單元。3、由M-RuIrFeCoNiO2和商用Pt/C分別作為陽極和陰極催化劑組裝而成的PEM電解槽，在1 A cm?2的超高電流密度下，其表現出優異的長期耐久性，可運行超過500 h，顯示了其在水分解行業應用的巨大潛力。本工作展示了一種整合不同組分和GB的優勢來設計高性能OER電催化劑的途徑，突破了不同金屬元素熱力學溶解度的限制。



    圖文展示



    圖1.高熵M-RuIrFeCoNiO2的合成與表征

    圖2.化學狀態和配位環境

    圖3.各種催化劑在0.5M H2SO4中的電催化OER性能

    圖4.OER催化機理分析

    圖5.DFT計算

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    12條評論
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    全部 3小時前 四川
    文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具。現代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產生書面文字，很多小語種，有語言但沒有文字。文字的不同體現了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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