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World File Search System电催化剂
资助咨询及工业研究部
摘要：近年来，由于清洁、绿色和可持续的电动汽车的出现，人们对电池电动汽车 (BEV) 和燃料电池电动汽车 (FCEV) 的需求巨大，它们可以替代传统的燃料驱动汽车。与 BEV 相比，FCEV 具有几个优势，例如成本更低、效率更高、操作简单，最重要的是能量密度更高。质子交换膜燃料电池 (PEMFC) 是 FCEV 中首选的燃料电池类型。过去几年，由于可再生能源水电解槽的诸多发展，绿色氢气产量大幅增加，低温质子交换膜燃料电池的需求量更大。燃料电池组件成本高（双极板、电催化剂和膜）、耐用性差、功率密度低，FCEV 的全球商业化仍然受到阻碍。幸运的是，由于纳米材料开发（非 PGM 电催化剂和非 Nafion 基膜）的重大进展，组件成本正在下降。尽管有这些发展，但在 PEMFC 的工作环境下，材料（膜、电催化剂和双极板）的降解是非常常见和自然的。质子交换膜 (PEM) 是 PEMFC 的核心组件之一，在分离两个电极（即阳极和阴极）、仅允许质子通过和限制燃料交叉方面起着关键作用。不幸的是，PEM 很容易降解，导致燃料交叉、不良反应和混合电位，从而降低 PEMFC 的功率和能量密度，导致行驶里程差和效率降低。膜变薄、针孔形成、聚合物主链分离和过氧化物自由基攻击是导致膜降解和影响 PEMFC 性能的一些因素。因此，对于目前提出的工作，我们的主要目标是确定 PEMFC 下原位和异位条件下的膜降解及其缓解方法。我们提出的工作的最终目标是实现用于电力应用的低温 PEMFC 的稳定且高质子导电膜。
fe，基于Ni的金属 - 有机框架，嵌入纳米多孔氮气中的石墨烯中，作为氧气进化反应的高效电催化剂
摘要：寻求经济可持续的电催化剂来代替氧气进化反应（OER）中的关键材料（OER）是电化学转化技术的关键目标，在这种情况下，金属有机框架（MOF）作为替代的电活性材料提供了很大的希望。在这项研究中，通过在氮掺杂的石墨烯上生长量身定制的基于Ni-Fe的MOF，成功合成了一系列纳米结构的电催化剂，从而创建了名为MIL-NG-N的复合系统。它们的生长是使用分子调节剂调整的，揭示了该性质的非平凡趋势，这是调节剂数量的函数。最活跃的材料表现出了出色的OER性能，其特征在于1.47 V（vs.RHE）达到10 mA cm -2，低Tafel斜率（42 mV dec -1），稳定性超过0.1 M KOH。这种出色的性能归因于唯一的MOF架构和N掺杂石墨烯之间的协同作用，从而增强了活动位点的量和电子传输的数量。与MOF和N掺杂石墨烯的简单混合物或N掺杂石墨烯上的Fe和Ni原子的沉积相比，这些杂种材料显然表现出了明显的OER性能。
co3+ -o-v4+ covox纳米棒中的群集，以提高...
co 3+ -o-v 4+在Covox纳米棒中的簇，以提供高效且稳定的电化学氧气进化chaoran Jiang，Ji Yang，Ji Yang，Tingting Zhao，Lunqiao Xiong，Zheng-Xiao Guo，Yujing Ren，Yujing Ren，Haifeng Qi，Haifeng Qi Qi Qi Qi Qiiia d. Xiong，Junwang Tang教授化学工程系，伦敦大学学院，伦敦Torrington Place，WC1E 7JE，英国。电子邮件：junwang.tang@ucl.ac.uk tingting Zhao博士，Zheng-Xiao Guo教授，伦敦大学学院化学系，英国WC1H 0AJ，伦敦戈登街20号。 香港香港大学的化学系；中国公关杭州研究与创新研究所HKU Zhejiang。 Chaoran Jiang博士，Ji Yang，Yujing Ren博士，Haifeng Qi，Aiqin Wang State催化局主要实验室，达利安化学物理研究所，中国科学院，达利安，达利安，116023，中国。 电子邮件：aiqin.wang@dicp.ac.cn关键字：CO 3+ -O-V 4+群集，纳米棒，电催化剂，氧气进化，稳定性，稳定性电子邮件：junwang.tang@ucl.ac.uk tingting Zhao博士，Zheng-Xiao Guo教授，伦敦大学学院化学系，英国WC1H 0AJ，伦敦戈登街20号。香港香港大学的化学系；中国公关杭州研究与创新研究所HKU Zhejiang。 Chaoran Jiang博士，Ji Yang，Yujing Ren博士，Haifeng Qi，Aiqin Wang State催化局主要实验室，达利安化学物理研究所，中国科学院，达利安，达利安，116023，中国。 电子邮件：aiqin.wang@dicp.ac.cn关键字：CO 3+ -O-V 4+群集，纳米棒，电催化剂，氧气进化，稳定性，稳定性香港香港大学的化学系；中国公关杭州研究与创新研究所HKU Zhejiang。Chaoran Jiang博士，Ji Yang，Yujing Ren博士，Haifeng Qi，Aiqin Wang State催化局主要实验室，达利安化学物理研究所，中国科学院，达利安，达利安，116023，中国。 电子邮件：aiqin.wang@dicp.ac.cn关键字：CO 3+ -O-V 4+群集，纳米棒，电催化剂，氧气进化，稳定性，稳定性Chaoran Jiang博士，Ji Yang，Yujing Ren博士，Haifeng Qi，Aiqin Wang State催化局主要实验室，达利安化学物理研究所，中国科学院，达利安，达利安，116023，中国。电子邮件：aiqin.wang@dicp.ac.cn关键字：CO 3+ -O-V 4+群集，纳米棒，电催化剂，氧气进化，稳定性，稳定性
异质化表面安装的金属 - 有机框架的变形，产生创纪录的氧气进化质量活动
电催化剂，并可以在分子水平上进行精确调整缺陷和可访问的活动中心。有趣的是，异质结构系统通常比其均匀结构化的催化活性更高，这归因于电极结构/组成和界面特性的协同作用。[17–21]在本文中，我们证明了既利用了杂质生长的机会及其独特的变形的机会，从而产生了特殊形态和微观疗法的金属氧气/羟基材料。我们在0.1 M KOH中测量了≈2.90ka g -1的记录氧演化质量活性在300 mV的超电势下，优于基准的珍贵和非纯粹的金属电催化剂。据我们所知，这是基于Nife的电催化剂的最高质量活动。SURMOF会产生高度活性的曲催化剂，用于水氧化，但是电化学稳定性或转化以及基于MOF的催化系统中活性物种的起源仍然难以捉摸。[22,23]最近的研究集中于在基于MOF的催化系统中阐明活性物种，并通过一系列先进的物理化学技术在经过电化学测试（SUR）MOF cActalys中发现金属氢氧化物的存在。[24–27]因此，假定所指定的活性物种起源于碱性电解质中的氧电催化过程中MOF衍生的金属氢氧化物。我们建议使用SURMOF作为前体，允许访问催化剂制造的参数空间，这超出了现有的合成概念。尽管最近做了一些致力于阐明催化物种的努力，但对转化机制和结构与绩效关系的深入了解仍然开放。在这项工作中，我们使用由去质子化的terephathalic Acid（[TA] 2-）接头组成的异质结构的基于Nife的Suromof，并在结构和组成中利用变体来优化OER性能。实验表明，异性疗法在碱性浸入碱和电化学测量过程中经历了特定的原位重建和自我激活过程，从而导致金属羟基和羟基氧化物以及有机链接者的部分浸出。
探索还原氧化石墨烯微粒作为……
图 1. 本研究中提出的工作方案：使用改进的 Hummers 方法 [40, 52] 对石墨进行氧化和剥离，然后通过可持续热液还原法以水为溶剂进行还原以生成 rGO。合成后干燥方法可以控制 rGO 微粒的最终表面积和孔结构。将电催化剂流动沉积在碳毡电极上，并应用于 VRFB 单电池中以评估其对电化学性能的影响。
用于电催化应用的高熵材料
摘要 高熵材料因其结构的复杂性和性能的优越性已被广泛证实是一种可能的先进电催化剂。人们已做出大量努力来模拟高熵催化剂的原子级细节，以提高自下而上设计先进电催化剂的可行性。在本综述中，首先，我们概述了基于密度泛函理论的各种建模方法的发展。我们回顾了用于模拟不同高熵电催化剂的密度泛函理论模拟的进展。然后，我们回顾了用于电催化应用的高熵材料模拟的进展。最后，我们展示了该领域的前景。缩写：HEMs：高熵材料；CCMs：成分复合材料；DFT：密度泛函理论；LDA：局部密度近似；GGA：广义梯度近似；VASP：维也纳从头算模拟软件包；ECP：有效核势； PAW：投影增强波势；VCA：虚拟晶体近似；CPA：相干势近似；SQS：特殊准随机结构；SSOS：小集有序结构；SLAE：相似的局部原子环境；HEA：高熵合金；FCC：面心立方；BCC：体心立方；HCP：六方密堆积；ORR：氧还原反应；OER：氧化物析出反应；HER：氢析出反应；RDS：限速步骤；AEM：吸附质析出机理；LOM：晶格氧氧化机理；HEOs：高熵氧化物；OVs：氧空位；PDOS：投影态密度；ADR：氨分解反应；NRR：氮还原反应；CO 2 RR：CO 2 还原反应；TMDC：过渡金属二硫属化物；TM：过渡金属； AOR：酒精氧化反应；GOR：甘油氧化反应；UOR：尿素氧化反应；HEI：高熵金属间化合物。
设计高功率锂硫电池的方法
“可以使用火山地块来表示硫还原反应（SRR）的电催化剂的活性，这些土地描述了特定的热力学趋势，” Huan Li，Rongwei Meng及其同事在论文中写道。“但是，尚不可用地描述SRR的动力学趋势，限制了我们对动力学变化的理解，并阻碍了高功率li || S电池的发展。使用Le Chatelier的原理作为指南，我们建立了将多硫化物浓度与动力学电流相关的SRR动力学趋势。”
合理的催化剂结构设计促进可逆锂二氧化碳电池
图 1. Pt 电催化剂的设计和表征。（a）Pt 基 LCB 中 CO 2 转化过程示意图。（b）CO 2 、Li 和 Li 2 CO 3 在 Pt 表面不同取向上的吸附行为侧视图和（c）相应吸附能的比较。（d）Li 2 CO 3 在 Pt 表面不同取向上的分解能。（e）不同电极的 XRD 分析。（f）HTS 后电极的详细表面结构和 TEM 观察（比例尺 = 200 nm）。
通过气态氢工程恢复块状 La-Ni 金属间化合物的氧析出电催化
: 对于经济有效地驱动OER，研制出耐用的电催化剂至关重要。[5–9] 为了应对这一挑战，最近，基于非贵重过渡金属（TM：Fe、Co、Ni、Mn）的金属间化合物由于其低电阻率、可调的成分和独特的晶体结构而受到了特别的关注。[10–15] 目前对基于金属间化合物的OER电催化剂的研究集中在合金化TM和准金属（例如，B、Si、Ge、As）或贫金属（例如，Al、Ga、Sn、Bi）。[16–25] 在这些金属间化合物中，TM物质严格地原位转化为活性TM（氧）氢氧化物，而非金属在碱性OER过程中大部分从结构中浸出，导致活性纳米域的形成，从而增强催化活性。 [17,18] 此外，在大多数情况下，虽然块体金属间化合物的表面会经历重构，但其内部仍能很好地保留，从而形成具有高导电性的独特核壳结构。[21] 另外，金属间化合物也可以根据结构中非金属的尺寸和类型在施加的OER电位下完全转变，形成多孔的块体活性催化剂。[15] 尽管已经取得了令人瞩目的进展，但块体金属间化合物的转变速度比块体金属间化合物快得多。
利用双相硫化镍纳米结构促进析氧催化
摘要：以电催化为基础的能量生产、转化和储存，主要借助于氧析出反应 (OER)，在碱性水电解槽 (AWE) 和燃料电池中起着至关重要的作用。然而，缺乏高效且成本合理的催化剂材料来克服 OER 缓慢的电化学动力学，是重大障碍之一。在此，我们报道了一种在 H 2 S 存在下使用低温退火快速简便地合成双相硫化镍 (Ni-硫化物) 的气相沉积方法，并证明它是一种有效的 OER 催化剂，可解决电化学动力学缓慢的问题。双相 Ni-硫化物结构由密集堆积的 10 − 50 μ m 微晶组成，具有 40 − 50 个独立的双相层，例如 NiS 和 Ni 7 S 6 。作为电催化剂，双相镍硫化物表现出优异的 OER 活性，在过电位 (η 10 ) 为 0.29 V 时电流密度达到 10 mA/cm 2，并且在 50 小时内表现出优异的电化学稳定性。此外，镍硫化物在碱性条件下表现出相当强的电化学稳定性，并在过程中形成具有 OER 活性的镍氧化物/氢氧化物。采用节能合成方法，制备出独特的双相镍硫化物晶体纳米设计，为高效电催化剂组的可控合成开辟了新途径，以实现长期稳定的电化学催化活性。