Tính năng đa chức năng từ hiệu ứng đồng hợp: Các hạt nano CoP được nhúng trong các tấm nano CoOx vô định hình với cấu trúc dị thể cho quá trình điện phân nước hiệu quả cao
Tóm tắt
Việc sản xuất hydro từ điện năng táRenewable phụ thuộc vào sự phát triển của một thiết bị điện phân nước kiềm hiệu quả và, cuối cùng, phụ thuộc vào sự sẵn có của các chất điện xúc tác ổn định và giá rẻ có thể thúc đẩy phản ứng sinh oxy (OER) và phản ứng sinh hydro (HER). Thông thường, các chất điện xúc tác khác nhau được áp dụng cho HER và OER do những trung gian phản ứng và cơ chế khác nhau. Ở đây, việc tổng hợp một tấm CoP@a‐CoOx cấu trúc dị thể, bao gồm các cụm nano cobalt phosphide (CoP) tinh thể nhúng và ma trận các tấm nano cobalt oxit (CoOx) vô định hình, thông qua một quy trình kết hợp solvothermal và phosphidation nhiệt độ thấp được báo cáo. Nhờ sự hiện diện của hiệu ứng đồng hợp giữa các cụm nano CoP và các tấm nano CoOx vô định hình trong chất xúc tác, được tạo ra từ các tương tác điện tử giữa các nanointerfaces giữa các pha CoP và CoOx trong cấu trúc dị thể của nó, composite này thể hiện hoạt tính OER rất cao bên cạnh hoạt tính HER thuận lợi, tương đương với hiệu suất của tiêu chuẩn OER IrO2 và gần giống với tiêu chuẩn HER Pt/C. Quan trọng hơn, một hoạt động điện phân nước kiềm hiệu quả và ổn định đã được đạt được bằng cách sử dụng tấm CoP@a‐CoOx làm cả catốt và anode như được chứng minh bằng việc đạt được một điện thế tương đối thấp là 1.660 V tại mật độ dòng 10 mA cm−2 và sự gia tăng nhỏ trên 1.660 V trong 30 giờ hoạt động liên tục.