磁性铁钴LDH负载氧化石墨烯气凝胶制备及其电催化OER性能研究文献综述

 2021-12-17 11:12

全文总字数:4045字

文献综述

1 引言随着社会的进步,人们的生活水平得到了显著的提高,对于能源的需求压在不断增加。

而消耗不可再生的化石燃料,不仅会带来温室气体增加的问题,也不符合可持续发展的理念。

因此,人类急需寻找大量高效的新型清洁能源和新型储能系统。

相比于高能耗、低输出,且不可再生的传统化石能源而言,氢能[1-2]由于其能量密度高、质量轻、含量丰富、易获取、清洁且对环境无污染等特点,而得到广泛的关注。

但由于现在主要的制氢手段还是依赖于天然气、丙烷或石脑油等化石能源的热反应所得副产氢气为主[3-4],并不能够减少CO2的排放,还存在氢气不纯等问题。

利用风能、太阳能等可再生能源转化的富余电进行电解水制氢[5-6]就是一个极具代表的绿色制备方法,不仅制得的氢气纯度高,还可以减少对环境的影响,通过对水进行电解制得氢气与氧气,接着又能够将其应用于能够进行高效转换的燃料电池中,使之又生成水,从而形成一个良性的循环。

电解水的效率与两个半反应关系密切[7],一个是阳极区的析氧反应(OER),即水变成氧气的氧化反应;另一个是阴极区的析氢反应(HER),即水变成氢离子的反应。

其中OER涉及四电子-质子耦合,反应过程复杂,反应动力学缓慢,因此需要高活性的OER催化剂来促进其动力学过程。

因此开发高性能、低成本的氧化还原反应催化材料势在必行。

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