Ce改性碳纳米管负载过渡金属磷化物用于电化学水分解

作者：翟虹; 刘金成; 甄华如; 李春萍; 白杰; 徐广然^*

来源：化学通报, 2023, 86(03): 339-346.

DOI：10.14159/j.cnki.0441-3776.20221021.001

• 碳纳米管
• 稀土金属
• 析氢反应
• 析氧反应
• 电化学水分解

氢能是未来替代化石燃料的理想选择，可以通过电解水的半反应之一析氢反应制得，但其缓慢的反应动力学将会耗费大量的电池电压。因此，通过开发催化剂来降低电解槽的电压是解决这一问题的关键途径。本文经过简便的静电纺丝及碳化工艺得到Ce改性的碳纤维作为载体(Ce-CNFs),接着通过水热法及高温磷化法负载活性组分得到Cox-Moy-P@Ce-CNFs,分别对催化材料的析氢反应(HER)和析氧反应(OER)电催化活性进行了研究。结果表明，在1mol/L KOH电解液中，仅需要160mV和323mV的过电位就能达到10mA/cm2的电流密度。将Cox-Moy-P@Ce-CNFs作为阴极和阳极材料组装为整体水电解槽，在电流密度为10mA/cm2时，电解槽的电池电压为1.65V,在电化学耐久性测试中能够稳定保持8h。

• 单位
  内蒙古工业大学