高性能Ir基阳极双催化层阴离子交换膜电解水
文档名：高性能Ir基阳极双催化层阴离子交换膜电解水
摘要：设计高性能低Ir阳极催化层对阴离子交换膜电解水(AEMWE)商业化发展至关重要.本研究采用催化剂涂覆基底(CCS)方法,构建基于氧化铱(IrO2)和碳载铱(IrC)双催化层的阳极结构,提出了一种新型双Ir催化层并提高了AEMWE性能.研究表明,在IrC-IrO2(先喷涂碳载铱,后喷涂氧化铱)催化层中,IrC高度分散特性有利于提高催化层中Ir的利用率,优化了催化层内电子、氢氧根离子的传输.采用商业Pt/C催化剂作为阴极,IrC-IrO2阳极双催化层组装成碱性膜电极,在1mol/LKOH电解质条件下,2.0V时IrC-IrO2电极达到了2.31A/cm2的高电流密度,而且在低浓度电解质以及纯水中依旧保持较高的性能.本研究为碱性膜电解水技术高效催化层的设计提供了参考.
Abstract：Designofhigh-performancelow-Iranodecatalystlayeriscrucialforthecommercialdevelopmentofanion-exchangemembranewaterelectroly-sis(AEMWE).Inthisstudy,adoublecatalystlayerstructurebasedoniridiumoxide(IrO2)andcarbonloadediridium(IrC)wasconstruc-tedbycatalystcoatedsubstrate(CCS)methodtoimproveAEMWEperformance.ItwasfoundthattheIrC-IrO2catalystlayerisbeneficialtoim-provetheIrutilizationandoptimizethetransportofelectronandhydroxideionswithinthecatalystlayerduetothehighlydispersedmorphologyofIrC.HighAEMWEcurrentdensityof2.31A/cm2wasachievedat2.0Vunder1mol/LKOHbycombiningcommercialPt/CcatalystascathodeandIrC-IrO2doublecatalystlayerastheanode.Highperformancewasmaintainedatlowelectrolyteconcentrationsaswellasinpurewater.ThisstudyprovidesanexampleoftheefficientcatalystlayerdesignforAEMWEtechnology.
作者：尹燕 尹硕尧 陈斌 冯英杰 张俊锋 Author：YINYan YINShuoyao CHENBin FENGYingjie ZHANGJunfeng
作者单位：天津大学机械工程学院,先进内燃动力全国重点实验室,天津300072天津大学机械工程学院,先进内燃动力全国重点实验室,天津300072;中国汽车技术研究中心有限责任公司,移动源污染排放控制技术国家工程实验室,天津300300中石化(北京)化工研究院有限公司催化科学研究所,北京100013
刊名：材料导报
Journal：MaterialsReports
年，卷(期)：2024, 38(6)
分类号：O6
关键词：阴离子交换膜电解水(AEMWE)析氧反应(OER)双催化层Ir基催化剂
Keywords：anionexchangemembranewaterelectrolysis(AEMWE)oxygenevolutionreaction(OER)doublecatalystlayerIrbasedcata-lyst
机标分类号：O646.54TM911.4TF811
在线出版日期：2024年5月8日
基金项目：高性能Ir基阳极双催化层阴离子交换膜电解水[
期刊论文]材料导报--2024, 38(6)尹燕尹硕尧陈斌冯英杰张俊锋设计高性能低Ir阳极催化层对阴离子交换膜电解水(AEMWE)商业化发展至关重要.本研究采用催化剂涂覆基底(CCS)方法,构建基于氧化铱(IrO2)和碳载铱(IrC)双催化层的阳极结构,提出了一种新型双Ir催化层并提高了AEMWE性能.研...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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