Surface Engineering of 3D Gas Diffusion Electrodes for High‐Performance H2 Production with Nonprecious Metal Catalysts

过电位 催化作用 材料科学 气体扩散电极 电极 过渡金属 化学工程 铂金 扩散 碳纤维 纳米技术 无机化学 电化学 复合材料 冶金 化学 有机化学 物理 工程类 物理化学 复合数 热力学
作者
Joel Sanchez,Thomas R. Hellstern,Laurie A. King,Thomas F. Jaramillo
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:9 (40) 被引量:13
标识
DOI:10.1002/aenm.201901824
摘要

Abstract In this work, a methodology is demonstrated to engineer gas diffusion electrodes for nonprecious metal catalysts. Highly active transition metal phosphides are prepared on carbon‐based gas diffusion electrodes with low catalyst loadings by modifying the O/C ratio at the surface of the electrode. These nonprecious metal catalysts yield extraordinary performance as measured by low overpotentials (51 mV at −10 mA cm −2 ), unprecedented mass activities (>800 A g −1 at 100 mV overpotential), high turnover frequencies (6.96 H 2 s −1 at 100 mV overpotential), and high durability for a precious metal‐free catalyst in acidic media. It is found that a high O/C ratio induces a more hydrophilic surface directly impacting the morphology of the CoP catalyst. The improved hydrophilicity, stemming from introduced oxyl groups on the carbon electrode, creates an electrode surface that yields a well‐distributed growth of cobalt electrodeposits and thus a well‐dispersed catalyst layer with high surface area upon phosphidation. This report demonstrates the high‐performance achievable by CoP at low loadings which facilitates further cost reduction, an important part of enabling the large‐scale commercialization of non‐platinum group metal catalysts. The fabrication strategies described herein offer a pathway to lower catalyst loading while achieving high efficiency and promising stability on a 3D electrode.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小蘑菇应助顺心的青梦采纳,获得10
3秒前
online1881完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
diudiuxin发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI2S应助XU采纳,获得10
7秒前
蔡逸馨完成签到,获得积分20
7秒前
科研通AI6应助玉玉鼠采纳,获得10
7秒前
Kelly Lau完成签到,获得积分20
8秒前
9秒前
清欢渡Hertz完成签到,获得积分10
10秒前
zwy109完成签到 ,获得积分10
10秒前
刻苦的坤发布了新的文献求助10
10秒前
pp完成签到 ,获得积分10
10秒前
bjyxszd完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
13秒前
浮游应助徐万森采纳,获得10
13秒前
善学以致用应助徐万森采纳,获得10
13秒前
14秒前
李联洪发布了新的文献求助10
15秒前
卷心菜的菜完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
一与余发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
苗条从雪发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
普通朋友发布了新的文献求助10
18秒前
忧郁的大喷菇完成签到 ,获得积分10
20秒前
哈基米德应助清欢渡Hertz采纳,获得20
20秒前
果冻发布了新的文献求助10
21秒前
博闻完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
22秒前
Akim应助mengshan采纳,获得10
22秒前
Rez完成签到,获得积分10
25秒前
吴彦祖完成签到,获得积分10
25秒前
527020100发布了新的文献求助10
25秒前
chuhegou完成签到 ,获得积分10
27秒前
DD完成签到 ,获得积分20
27秒前
27秒前
高分求助中
Encyclopedia of Quaternary Science Third edition 2025 12000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Beyond the sentence : discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
Reliability Monitoring Program 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5339665
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4476410
关于积分的说明 13931491
捐赠科研通 4371956
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2402218
邀请新用户注册赠送积分活动 1395083
关于科研通互助平台的介绍 1367077