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磷掺杂改性不锈钢电催化析氢反应及全分解水性能研究
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湖南大学 材料科学与工程学院

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基金项目:

国家自然科学基金面上项目(21875292),National Natural Science Foundation of China(21875292)


Phosphorus-doped surface-etched stainless steel as highly effectiveelectrocatalysts for the overall water splitting
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Affiliation:

School of Material Science and Engineering,Hunan University

Fund Project:

National Natural Science Foundation of China(21875292)

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    摘要:

    高活性、低成本的高效双功能水分解电催化剂对实现可持续氢能源的有效转化和储存具有重要的意义。将不锈钢网进行盐酸腐蚀、浸泡、磷化得到一种一体化自支撑的双功能电催化剂。该催化剂在碱性介质中不论对析氢反应(HER)还是析氧放应(OER)均表现出优异的电催化性能,Tafel斜率分别为87.41和90.1 mV dec-1, 析氢反应(HER)和析氧反应(OER)的电流密度为10 mA cm-2时过电位分别为165和240 mV。该催化剂可用作全分解水的双功能电极材料,在1.66 V的电压下实现10 mA cm-2的电流密度。

    Abstract:

    In order to achieve efficient conversion and storage of sustainable energy, it is necessary to rationally design the best bifunctional electrocatalyst for low cost and high activity water decomposition. An improved self-supporting stainless steel mesh (SSM) electrocatalyst is obtained by the steps of corrosion, immersion and phosphating. The electrochemically modified stainless steel electrocatalyst exhibited excellent electrocatalytic performance for both HER and OER in alkaline medium, displaying Tafel slope of 87.41 and 90.1 mV dec-1, respectively. At current density of 10 mA cm-2, the electrochemically modified SSM electrocatalyst exhibited low overpotential of 164 and 240 mV, allowing it to be used as bifunctional electrocatalyst for overall water splitting with enhanced overall voltage of 1.66 V at10 mA cm-2.

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  • 收稿日期: 2019-04-15
  • 最后修改日期: 2019-05-15
  • 录用日期: 2019-05-16
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