開發先進的水合肼氧化反應電催化劑(HzOR)可以加速直接水合肼燃料電池(DHZFCs)的零碳經濟應用。近日,浙江大學吳浩斌教授,安徽大學遇鑫遙教授,武漢理工大學Yan Zhao報道了一種基於泡沫銅負載的低配位鈷(Co)陣列的HzOR電催化劑(p-Co/CF)。本文要點
要點1.低配位Co(OH)F前驅體通過H2等離子體還原產生大量的少原子空位,生成低配位的表面Co原子作為催化活性中心。
要點2.所製備的p-Co/CF電極在0.05 M N2H4/1MKOH電解液中的起始電位為0.15 V(vs.RHE),Tafel斜率為8.83 mV dec-1,優於已報道的大多數電催化劑用於HzOR的催化性能。要點3.研究人員利用密度泛函理論(DFT)計算研究了金屬Co催化劑上的HzOR過程,認為催化劑活性的提高歸因於N2H3*在低配位Co位點上減弱的吸附。得益於p-Co/CF優異的催化活性,DHzFC樣機在常溫下具有1.1 V的高開路電壓和186 mW cm-2的最大功率密度。該工作為設計高性能的直接水合肼燃料電池非貴金屬電催化劑提供了指導。Qian Liu, et al, Low-Coordinated Cobalt Arrays for Efficient Hydrazine Electrooxidation, Energy Environ. Sci., 2022https://doi.org/10.1039/D2EE01463G加微信群方式:添加編輯微信18065920782,備註:姓名-單位-研究方向(無備註請恕不通過),由編輯審核後邀請入群。原位XPS、原位XRD、原位Raman、原位FTIR