PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Journal of the American Chemical Society· 2014Q1

Nikel–Demir Oksihidroksit Oksijen-Evrim Elektrokatalizörleri: Kasıtlı ve Tesadüfi Demir Dahil Etmenin Rolü

Nickel–Iron Oxyhydroxide Oxygen-Evolution Electrocatalysts: The Role of Intentional and Incidental Iron Incorporation

Lena Trotochaud, Samantha L. Young, James K. Ranney, Shannon W. Boettcher

Kısa özet

Demir safsızlıkları, amaçlanan β-NiOOH fazı değil, Ni-bazlı oksijen evrim reaksiyonu (OER) elektrokatalizörlerinin geliştirilmiş aktivitesinden sorumludur; demir dahil edilmesi film iletkenliğini 30 kattan fazla artırır ve kısmi yük transferi aktivatörü olarak görev yapar.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Demir içermeyen Ni(OH)2/NiOOH, demirle kirlenmiş örneklere kıyasla önemli ölçüde daha düşük OER aktivitesi ve farklı redoks özellikleri sergiler.
  • Daha önce β-NiOOH fazına atfedilen geliştirilmiş OER aktivitesi, aslında kristalizasyon sırasında tesadüfi demir safsızlıklarının dahil edilmesinden kaynaklanmaktadır.
  • Demir dahil edilmesi, Ni(1-x)Fe(x)OOH filmlerinin iletkenliğini %30'dan fazla artırır.
  • Demir, soy metal katalizörlerinde gözlemlenene benzer şekilde, nikel bölgelerini kısmi yük transferi mekanizması aracılığıyla aktive ediyor gibi görünmektedir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Fe plays a critical, but not yet understood, role in enhancing the activity of the Ni-based oxygen evolution reaction (OER) electrocatalysts. We report electrochemical, in situ electrical, photoelectron spectroscopy, and X-ray diffraction measurements on Ni(1-x)Fe(x)(OH)2/Ni(1-x)Fe(x)OOH thin films to investigate the changes in electronic properties, OER activity, and structure as a result of Fe inclusion. We developed a simple method for purification of KOH electrolyte that uses precipitated bulk Ni(OH)2 to absorb Fe impurities. Cyclic voltammetry on rigorously Fe-free Ni(OH)2/NiOOH reveals new Ni redox features and no significant OER current until >400 mV overpotential, different from previous reports which were likely affected by Fe impurities. We show through controlled crystallization that β-NiOOH is less active for OER than the disordered γ-NiOOH starting material and that previous reports of increased activity for β-NiOOH are due to incorporation of Fe-impurities during the crystallization process. Through-film in situ conductivity measurements show a >30-fold increase in film conductivity with Fe addition, but this change in conductivity is not sufficient to explain the observed changes in activity. Measurements of activity as a function of film thickness on Au and glassy carbon substrates are consistent with the hypothesis that Fe exerts a partial-charge-transfer activation effect on Ni, similar to that observed for noble-metal electrode surfaces. These results have significant implications for the design and study of Ni(1-x)Fe(x)OOH OER electrocatalysts, which are the fastest measured OER catalysts under basic conditions.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Journal of the American Chemical Society, 2014 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Yenilenebilir Enerji, Sürdürülebilirlik ve Çevre

Renewable Energy, Sustainability and the EnvironmentEnergy