一种菜花状Co3.2Fe0.8N/Ir双功能电催化剂用于酸性介质水分解

在酸性介质中,寻找具有优良析氧(OER)和析氢反应(HER)双功能活性且稳定的电催化剂面临着巨大的挑战.本文中通过NaBH4共还原结合氮化法制备一系列Co3.2 Fe0.8 N/Ir材料,其结构为Co3.2 Fe0.8 N纳米薄片负载Ir微粒而成的菜花状多孔复合体.其中,Co3.2Fe0.8N/Ir-42(Ir％=41.8,wt)催化剂具有最优的HER/OER双功能活性,在0.5 mol/L H2 SO4中及10 mA/cm2下HER超电势仅为16.6 mV,超过了商业Pt/C(Pt％=20,wt)标准催化剂;OER超电势为321 mV,接近IrO2基准.此外,该催化剂对HER及OER的稳定性均明显高于商业Pt/C与IrO2基准催化剂,将其用于整体水分解反应阴阳极材料时,获得10 mA/cm2电流密度仅需要1.545 V的电解电压.