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题名电沉积铱镍薄膜电催化剂及其析氢性能
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作者
张美霞
吴王平
王芹芹
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机构
扬州大学碳中和技术研究院
扬州大学扬州碳中和技术创新研究中心
常州大学机械与轨道交通学院电化学与腐蚀实验室
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出处
《电镀与精饰》
CAS
北大核心
2024年第12期136-144,共9页
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文摘
采用电沉积技术在泡沫铜上制备了铱镍(Ir-Ni)合金薄膜,并利用泡沫铜(CF)的三维多孔结构和Ir-Ni合金的优良催化及抗腐蚀性来提升薄膜的电催化析氢反应(HER)性能。本文在恒电流条件下通过电沉积技术在泡沫铜上制备了Ir-Ni薄膜,并与泡沫铜上电沉积制备的纯Ir和纯Ni薄膜进行了比较。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析了薄膜的表面形貌和化学成分,采用线性扫描伏安法(LSV)测试了其电催化性能。结果表明:Ir-Ni薄膜成功附着在具有多孔结构和空心形貌的泡沫铜上,其表面比纯Ni薄膜粗糙。薄膜主要由金属态Ir组成,含量为(80.0±1.2)at.%。Ir-Ni/CF表现出出色的HER性能,仅需要60 mV的过电位就能获得10 mA·cm^(–2)电流密度,塔菲尔斜率(Tafel)低至40 mV·dec^(–1),交换电流密度j0为0.657 mA·cm^(–2),达到了商用Pt/C催化剂的87.6%。并且在碱性溶液中,长时间的析氢实验显示Ir-Ni/CF具有良好的电催化稳定性。相比于Ir/CF和Ni/CF,Ir-Ni/CF的电催化活性显著提升,这主要归因于两方面的因素:一方面是薄膜相对粗糙的表面增加了活性中心的表面积,另一方面是Ir与Ni在析氢反应中的协同效应。
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关键词
铱镍薄膜
电沉积
电催化剂
析氢反应
泡沫铜
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Keywords
iridium-nickel film
electrodeposition
electrocatalyst
hydrogen evolution reaction
copper foam
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分类号
TG176
[金属学及工艺—金属表面处理]
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