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Ni-NiO/N-C的制备及其电解水析氢性能

Preparation of Ni-NiO/N-C electrocatalyst and its performance for water splitting into hydrogen

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电催化分解水制氢(HER)被认为是最具应用前景的能量转换方式之一,可同时获得高纯度氢气并实现能量储存与转化,其关键在于低廉、高效且高稳定HER电催化剂的设计与开发.采用一步水热法得到羟基氧化镍/聚苯胺(NiOOH/PANI)催化剂前驱体,经800℃热解后制备出Ni-NiO/N-C负载型电催化剂,并考察其HER性能.采用XRD、SEM、TEM、BET、XPS和Raman等手段对催化剂的物理化学属性进行表征,结果表明催化剂主要呈现出均匀的碳纳米片状堆积结构,Ni和NiO同时存在且均匀分布在载体N-C表面.电化学性能测试结果表明该催化剂的催化性能与催化剂中金属Ni的相对含量密切相关,当前驱体中苯胺添加量为0.6 mL时,所得催化剂Ni-NiO/N-C-0.6上金属Ni相对含量最高,电催化性能最好,在电流密度为10 mA·cm?2时过电位仅为168 mV,且连续工作16 h或经历1000次循环伏安测试后,催化活性基本不变,展现出优异的催化稳定性,具有广阔的应用前景.

吴诗德、张桂伟、黄思光、易峰、平丹、方少明

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郑州轻工业大学 材料与化学工程学院,郑州 450001

氢能 电解水 催化剂 镍 氧化镍 氮掺杂碳

郑州轻工业大学星空众创空间孵化项目河南省自然科学基金国家自然科学基金-河南省联合基金重点项目

2020ZCKJ218212300410299U1704256

2022

10.13801/j.cnki.fhclxb.20210617.004

复合材料学报
北京航空航天大学 中国复合材料学会

复合材料学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.933
ISSN：1000-3851
年,卷(期)：2022.39(4)
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