电化学(中英文) ›› 2022, Vol. 28 ›› Issue (9): 2214003. doi: 10.13208/j.electrochem.2214003
郭丹丹1,2, 俞红梅1,*(), 迟军1, 邵志刚1,*(
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Dan-Dan Guo1,2, Hong-Mei Yu1,*(), Jun Chi1, Zhi-Gang Shao1,*(
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摘要:
开发高效耐用的电极对碱性阴离子交换膜电解水(AEMWEs)制氢至关重要。在这项研究中,我们展示了一种高效且稳定的自支撑NiFe LDHs@Co-OH-CO3/NF纳米棒阵列电极分别用于析氧反应(OER)和AEMWE的阳极。在这项工作中,我们将2D的镍铁层状双金属氢氧化物纳米片(NiFe LDHs)原位生长在1D的碱式碳酸钴纳米线上(Co-OH-CO3/NF),最终得到独特的纳米棒阵列复合结构电极。在三电极体系中,自支撑NiFe LDHs@Co-OH-CO3/NF对OER具有良好的催化活性, 在1 mol·L-1 KOH中, 当电流密度为20 mA·cm-2时,过电位为215 mV。当自支撑NiFe LDHs@Co-OH-CO3/NF作为AEMWE的阳极(70 oC,1 mol·L-1 KOH),在电流密度为0.5 A·cm-2时, 电解电压为1.72 V,并且具有较好的稳定性。进一步的实验表征结果显示了自支撑NiFe LDHs@Co-OH-CO3/NF的优异性能是其具有特殊的形貌结构。这是由于纳米棒阵列电极的三维分层结构可以有效防止纳米片团聚, 从而有利于电子转移,为水分解提供大量的边缘活性位点。