过渡金属钴、镍氧化物与氮化钒共掺杂作为析氧反应催化剂

【作者】 徐元； 陈哲； 邹文文； 曹文娟； Muhammad Arif Khan； Rida Javed； 赵宏滨； 徐甲强； 张久俊；

【机构】 上海大学理学院化学系可持续能源研究院；

【摘要】 开发一种低成本,高稳定性并且性能高效的非贵金属催化剂用于替代IrO₂与RuO₂在析氧反应（OER）中的应用是极其迫切的。目前,由于非贵金属基材料如Ni和Co等具有良好的催化活性、土壤丰度和较低的成本,已经将其作为替代OER电催化剂给予了很多关注。然而,由于碳基材料在高极化电位下会发生严重腐蚀,使其不适合作为OER催化剂的载体。我们成功合成了一种金属钴、镍氧化物与氮化钒共掺杂的催化剂。通过将钴、镍盐按一定比例混合,以PVP作为表面活性剂、VN为载体,经过退火后形成NiCoO₂/VN催化剂。结合扫描电子显微镜,透射电子显微镜,X射线衍射以及比表面分析等证明该催化剂的片块状结构。同时,电化学测试也表明该催化剂具有良好的催化活性,其中NiCoO₂/VN的过电位几乎与商用IrO₂催化剂相当,而Tafel斜率也是低于商用IrO₂催化剂。我们认为这归因于过渡金属氧化物和VN之间可能存在的协同作用能促进电荷转移,增强反应动力学。更多还原