Boride-derived oxygen-evolution catalysts

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作者
Ning Wang,Aoni Xu,Pengfei Ou,Sung‐Fu Hung,Adnan Ozden,Ying‐Rui Lu,Jehad Abed,Ziyun Wang,Yushan Yan,Meng‐Jia Sun,Yujian Xia,Mei Han,Jingrui Han,Kaili Yao,Fengyi Wu,Pei‐Hsuan Chen,Alberto Vomiero,Ali Seifitokaldani,Xuhui Sun,David Sinton,Yongchang Liu,Edward H. Sargent,Hongyan Liang
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:12 (1) 被引量:96
标识
DOI:10.1038/s41467-021-26307-7
摘要

Metal borides/borates have been considered promising as oxygen evolution reaction catalysts; however, to date, there is a dearth of evidence of long-term stability at practical current densities. Here we report a phase composition modulation approach to fabricate effective borides/borates-based catalysts. We find that metal borides in-situ formed metal borates are responsible for their high activity. This knowledge prompts us to synthesize NiFe-Boride, and to use it as a templating precursor to form an active NiFe-Borate catalyst. This boride-derived oxide catalyzes oxygen evolution with an overpotential of 167 mV at 10 mA/cm2 in 1 M KOH electrolyte and requires a record-low overpotential of 460 mV to maintain water splitting performance for over 400 h at current density of 1 A/cm2. We couple the catalyst with CO reduction in an alkaline membrane electrode assembly electrolyser, reporting stable C2H4 electrosynthesis at current density 200 mA/cm2 for over 80 h.
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