Chem. Eng. J.：钒掺杂碳酸钴，全分解水性能大提升

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Chem. Eng. J.：钒掺杂碳酸钴，全分解水性能大提升
碱性阴离子交换膜水电解槽(AAEMWE)中全分解水的大规模、经济高效、耐用的非贵金属催化剂是生产清洁氢能源的关键。然而，目前很少有关于AAEMWE中全分解水的V和Co基双金属氧化物材料的报道。
因此，蔚山国立科学技术研究所Kwang S. Kim团队报道了一种泡沫镍(NF)上的自支撑钒掺杂碳酸钴(VCoCOx@NF)催化剂，其在AAEMWE中能够高性能全分解水。
Chem. Eng. J.：钒掺杂碳酸钴，全分解水性能大提升
Chem. Eng. J.：钒掺杂碳酸钴，全分解水性能大提升
VCoCOx@NF催化剂在碱性介质中对HER和OER均表现出高活性。电流密度(j)为10 mA cm-2时，HER过电位为63 mV，OER过电位为240 mV。
另外，VCoCOx@NF用于全分解水的电解槽，在1M KOH溶液中，在1.54和1.74V的低电池电压下VCoCOx@NF作为阳极和阴极在10 mA cm-2和100 mA cm-2电流密度下运行，性能优于Ir/C-Pt/C@NF电解槽(分别为1.59 V和1.86 V)。
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DFT计算表明，由于V物种的掺杂，将Co的d电子态向费米能级移动来降低过电位，导致Co位点对HER和OER具有优异的活性。
此外，用VCoCOx@NF催化剂制造的AAEMWE电池在去离子水中提供j=200 mA cm-2(2.01V)，低于昂贵的商业IrOx-Pt/C@Au/Ti电解槽(2.06V)。
Bifunctional oxovanadate doped cobalt carbonate for high-efficient overall water splitting in alkaline-anion-exchange-membrane water-electrolyzer. Chemical Engineering Journal, 2021. DOI: 10.1016/j.cej.2021.132623

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