Nanoplatinum-Enhanced Ultralow-Iridium-Loading Porous Electrode for Efficient Water Oxidation

材料科学 铱 电极 析氧 化学工程 分解水 电容 氧化物 多孔性 电化学 阳极 纳米颗粒 铂金 钛 拉曼光谱 可逆氢电极 钽 铂纳米粒子 阳极氧化 可重用性 密度泛函理论 电流密度 无机化学 纳米技术 图层(电子) 双层电容 标准氢电极 X射线光电子能谱 电极电位 原子层沉积
作者
Songhu Bi,Dawei Zhou,Jinghui Deng,Kui Xu,Peng Bee,Lin Xia
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:17 (45): 62100-62111 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acsami.5c16088
摘要

Iridium oxide (IrO 2 ) electrodes suffer from their high costs caused by the high iridium loading, which severely hinder their large-scale application in the oxygen evolution reaction (OER). In this work, platinum nanoparticles (Pt NPs) are employed as a nanofiller layer on matrix porous titanium (MPT) to fabricate a porous IrO 2 electrode (IrO 2 @Pt/MPT). Despite its Ir loading being as low as 0.0126 mg Ir /cm 2, it exhibits good OER performance in both neutral and acidic solutions, achieving a potential of 1.9 V at 50 mA cm 2 (0.01 M Na 2 SO 4 ) and a mass activity of up to 25577.8 A/g Ir at 1.53 V (0.5 M H 2 SO 4 ). Density functional theory calculations and in situ Raman spectra reveal that its superior OER originates from the synergistic effect of IrO 2 and Pt. It suggests that the heterogeneous interface capacitance induces charge reconstruction on the IrO 2, which enhances the surface Ir–O covalency and ultimately reduces the rate-determining step energy barrier on the (101) plane. The electrode stability is evaluated in CO 2 electroreduction, demonstrating long-term stability and good reusability in three 100 h stability evaluations. IrO 2 @Pt/MPT shows a negligible voltage rise with an iridium loss of 3.97% in anodic corrosion and 4.76% in exfoliation. This work provides a potential strategy for designing low-iridium porous OER electrodes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
余YYY完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
yuu发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
扭扭薯条关注了科研通微信公众号
1秒前
阿水0707完成签到,获得积分10
1秒前
小懒虫发布了新的文献求助10
1秒前
正直的雅绿完成签到,获得积分10
2秒前
千万发布了新的文献求助10
2秒前
小小小小可完成签到,获得积分10
3秒前
学霸业的应助被无限尔曼采纳,获得10
3秒前
5秒前
无奈蛋挞完成签到,获得积分10
6秒前
刘原硕完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
海绵完成签到,获得积分10
8秒前
10秒前
欢呼的巧蕊完成签到,获得积分10
10秒前
GAO完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
科研通AI6.2的应助被Marksman497采纳,获得10
10秒前
林林林9527发布了新的文献求助10
10秒前
科研通AI6.4的应助被Marksman497采纳,获得30
10秒前
科研通AI6.2的应助被Marksman497采纳,获得10
10秒前
NexusExplorer的应助被lzx采纳,获得10
10秒前
科研通AI6.2的应助被Marksman497采纳,获得10
10秒前
科研通AI6.4的应助被Marksman497采纳,获得10
10秒前
科研通AI6.2的应助被Marksman497采纳,获得30
10秒前
科研通AI6.2的应助被Marksman497采纳,获得10
10秒前
科研通AI6.2的应助被Marksman497采纳,获得10
10秒前
momo完成签到,获得积分20
10秒前
科研通AI6.4的应助被Marksman497采纳,获得10
10秒前
科研通AI6.4的应助被Marksman497采纳,获得10
11秒前
顾矜的应助被下山学儿采纳,获得10
11秒前
12秒前
hshever发布了新的文献求助10
12秒前
朴实灵安完成签到,获得积分10
13秒前
赵一完成签到,获得积分10
13秒前
jie_e完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
CODESSA 2000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 520
Organizational Behavior 510
The Welfare Assembly Line: Public Servants in the Suffering City 500
Polymer-based Membranes for Separation and Recovery of Precious Metals 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7849230
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9369029
关于积分的说明 20665836
捐赠科研通 7446395
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3342703
关于科研通互助平台的介绍 2486230
邀请新用户注册赠送积分活动 2365901