基于NiMoCo层状双金属氢氧化物的电催化剂和超级电容器电极

• 作者: 刘恒岐 赵德鹏 刘颖 佟永丽 武祥 沈国震
• 来源期刊: 中国科学:材料科学(英文版)
• 学科: 化学
• 关键词: 层状双金属氢氧化物 氧化还原能力 析氢反应 电催化剂 超级电容器 过渡金属 过电势 能量密度
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 页码范围: 581-591
• 页数: 11页
• 分类号: O64

摘要

本文通过调控Ni,Mo,Co三种元素的摩尔比得到一系列高效双功能电催化剂.其中,Co元素特定的氧吸附位点(Co^2+-O-Co^3+)可有效提高催化剂的活性.Mo元素在温和反应条件下具有较好的氧化还原能力.Ni是另一种高活性过渡金属.与其他材料结合可有效增强催化剂的氧化还原活性和储氧能力.所制备的NiMoCo层状双金属氢氧化物(NiMoCo-LDH)催化剂在10 mA cm^-2时析氢反应(HER)过电势为123 mV,20 mA cm^-2时析氧反应(OER)过电势为251 mV.该材料还表现出优异的全解水性能,为构筑过渡金属氢氧化物电催化剂提供了崭新思路.同时,所制备的电极材料用作超级电容器正极时也表现出优异的性能.在1 A g^-1的电流密度下,NiMoCo-LDH电极拥有642.1 C g^-1的比容量.组装的NiMoCoLDH//AC非对称超级电容器在功率密度为2695 W kg^-1时能量密度为141 Wh kg^-1,经过8000次充放电后仍保持初始容量的93%.