由于析氧反應(OER)緩慢,降低了電解效率。此外,催化劑的性質、電催化活性還取決于電催化劑與電解液的相互作用。
在這里,萊頓大學Marc T.M. Koper發現,與單陽離子電解液相比,在無鐵的NaOH或KOH電解液中添加少量的Li+可以激活NiFeOOH的OER。此外,當溶液返回到純NaOH時,活化仍保持不變。
文章要點
1)研究人員證明了Li+離子的活化本質上是非動力學的,因為混合電解液的OER起始時間不變,在低電流密度下,兩種電解液的Tafel斜率都為~30 mV/dec。然而,在Li+存在的情況下,隨著電流密度的增加,表觀Tafel斜率的增加仍然較小。
2)基于電化學石英晶體微天平和原位X射線吸收光譜的測量,這種非動力學效應的減少是由于鈉、水和氫氧化物的增強插層作用。這種增強的電解液滲透性有助于OER,特別是在更高的電流密度和更高的催化劑負載量下。
研究工作表明,混合電解液中不同的陽離子可以扮演不同的角色,這為提高OER率提供了一個簡單而有希望的策略。
參考文獻
Onno van der Heijden, et al, Li+ Cations Activate NiFeOOH for Oxygen Evolution in Sodium and Potassium Hydroxide, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202318692
https://doi.org/10.1002/anie.202318692