低共熔溶剂热制备泡沫镍负载CoCO₃-NiOOH及其电催化析氧性能

摘要

利用丙三醇、尿素和氯化钴构建三元低共熔溶剂（DES）体系，通过低共熔溶剂热法一步制备出三维纳米花状的泡沫镍负载CoCO₃-NiOOH催化剂(CoCO₃-NiOOH/NF（D）)。结果表明：泡沫镍载体与三元DES体系在溶剂热条件下原位发生反应，生成富氧空位缺陷的CoCO₃和NiOOH复合物，其三维导电网状结构有效促进界面电子迁移和活性位点的暴露；制备的CoCO₃-NiOOH/NF（D）催化剂表现出优异的电催化析氧（OER）性能，在电流密度为20 mA/cm²时过电位仅为295 mV,Tafel斜率为78.1 mV/dec,性能远优于传统水热法合成的CoCO₃-NiOOH/NF（W）催化剂（407 mV,112.8 mV/dec）;CoCO₃-NiOOH/NF（D）催化剂还表现出优异的循环稳定性，在长期稳定性测试60 h后，其电流密度保留率达92%。

关键词

析氧反应 / 低共熔溶剂 / 溶剂热反应 / 过渡金属催化剂 / 复合结构

基金资助

国家自然科学基金项目(22208375); 中央高校基本科研业务费专项(24CX02025A); 青岛市关键技术攻关及产业化示范类项目(24-1-4-xxgg-6-gx); 国家重点研发计划项目(2019YFA0708700)