咨询电话:021-58952328
Adv. Sci.: 元素混一混,性能大提升!具有优异性能的CoNi TMP用于混合电池和OER2022-02-22

具有高电化学活性、类金属结构、高化学稳定性和多电子轨道的过渡金属磷化物(TMPs)最近被用作储能、水分解等领域的潜在电极候选者,由钴(Co)或镍(Ni)等过渡金属制成的TMP已被用作储能领域的电极材料和潜在的水裂解催化剂。

CoNi基材料具有良好的电化学活性和更高的抗腐蚀稳定性,故通过利用各自单个TMP的协同效应,以复合材料的形式使用Co和Ni元素合成二元TMP,与它们的单金属对应物相比,可以赋予其实质性性能。

基于此,庆熙大学Jae Su Yu韩国科学技术研究院Hyung-Suk Oh等通过简易的一锅水热技术合成CoNiP-CoP2,用3D-on-2D HNA直接沉积在CF基板上,并探究了温度对催化剂新形貌的影响,且探索了在150 °C的优化生长温度下合成孤立金属磷化物(CP和NP)对电化学性能的影响。

在所有电极中,CNP-CP-150电极在储能和OER方面表现出了优越的电化学响应,在2 mA cm-2下的最高面积容量为82.8 μAh cm-2,且具有7000次循环的耐久性。以CNP-CP-150为正极的混合电池的最大能量和功率密度分别为31 μWh cm-2和10.9 mW cm-2,且在30000次循环中表现出卓越的耐用性。

此外,原位/操作X射线吸收近边结构分析证实了实时电化学反应过程中CNP-CP材料中Co和Ni元素的价态可逆变化;准固态器件通过为电子元件供电以展示其实用性。同时,CNP-CP HNA通过展示较低的过电位(230 mV)验证了其比其他催化剂更高的OER活性,还表现出相对较小的Tafel斜率(38 mV dec-1)和24小时内稳定的OER活性。这种制备策略可能会启动用于多功能应用的先进TMP基材料的设计。

Unraveling CoNiP-CoP2 3D-on-1D Hybrid Nanoarchitecture for Long-Lasting Electrochemical Hybrid Cells and Oxygen Evolution Reaction. Advanced Science, 2022. DOI: 10.1002/advs.202104877

最新产品
园区介绍