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AdvancedScience:氧气析出反应催化剂活性研究中取得进展

中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室助理研究员刘吉山与美国西北太平洋国家实验室的合作者在Advanced Science上在线发表了题为Tuning the Electronic Structure of LaNiO3 through Alloying with Strontium to Enhance Oxygen Evolution Activitity 的文章。刘吉山为该论文的第一作者,上海微系统所为第一完成单位。 氧气析出反应(OER)在电解水、可充电金属-空气电池等清洁能源的制备和转化利用中起到重要作用而受到极大的关注。氧气析出反应的动力学十分缓慢,需要在较高的过电位下才能进行,这极大地限制了器件的实际性能。目前,最有效的OER催化剂是IrO2和RuO2。然而,这些贵金属及其氧化物由于其成本高、资源短缺,阻碍了它们的广泛应用。因此开发基于3d过渡金属的高效廉价的OER催化剂是当前研究的热......阅读全文

科研人员制备出Co掺杂MoS2双功能全分解水电催化剂

近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所环境与能源纳米材料中心在Co掺杂MoS2双功能全分解水电催化剂催化活性调控方面取得进展,相关研究成果发表在国际期刊《先进材料》(Adv. Mater., 2018)和《化学通讯》(Chem. Commun., 54, 3859-3862 (2

化学所开发出新型高效电解水催化剂

  氢能是一种理想的能源载体,开发大规模、廉价、清洁、高效的制氢技术是氢能有效利用的关键。电解水由于环境友好、产品纯度高以及无碳排放而成为具有应用前景的绿色制氢方法之一。限制电解水制氢大规模应用的最重要瓶颈是如何大幅降低其电能消耗,因而大幅降低制氢成本。其关键是如何有效降低电极上析氧反应(OER)和

硒酸蚀刻辅助空位工程用于设计析氧反应高活性电催化剂

  复旦胡林峰&东南大学孙正明&南京工大邵宗平Adv. Mater.  发展环境友好型和可持续的转化技术对可再生能源的储存和利用具有重要意义。例如,通过电化学水分解制氢被认为是可再生能源便捷储存和高质量利用的最有前途的方法之一,但它的实际应用很大程度上取决于成本和效率。水分解涉及两个

郑耿锋:钴镍氧化物等电催化剂的电子结构调控进展

  近年来,研究人员在钴镍基氧化物/氢氧化物电催化剂的设计、合成上取得了较大的突破,使得该类材料在能源存储与转换领域展现出极其重要的应用潜力。其中,钴镍基氧化物/氢氧化物电催化剂的催化活性高度依赖于它们的表面电子结构。因此,可以通过调节钴镍基氧化物/氢氧化物电催化剂的表面电子结构来调节其电催化性质。

郑耿锋:钴镍氧化物等电催化剂的电子结构调控进展

  近年来,研究人员在钴镍基氧化物/氢氧化物电催化剂的设计、合成上取得了较大的突破,使得该类材料在能源存储与转换领域展现出极其重要的应用潜力。其中,钴镍基氧化物/氢氧化物电催化剂的催化活性高度依赖于它们的表面电子结构。因此,可以通过调节钴镍基氧化物/氢氧化物电催化剂的表面电子结构来调节其电催化性质。

科学家开发出高效电解水催化剂

  中科院化学所分子纳米结构与纳米技术重点实验室胡劲松课题组在氢能的清洁获取与应用方面开展了系列研究,并开发出新型高效电解水催化剂。相关成果日前发表于《美国化学会志》等杂志。  据了解,限制电解水制氢大规模应用的最重要瓶颈是如何大幅降低其电能消耗,从而大幅降低制氢成本。其关键是如何有效降低电极上析氧

新型低成本非贵金属电解水催化剂实现18.55%转换效率

  氢能是一种理想的能源载体,开发大规模、廉价、清洁、高效的制氢技术是氢能有效利用的关键。电解水由于环境友好、产品纯度高以及无碳排放而成为具有应用前景的绿色制氢方法之一。限制电解水制氢大规模应用的最重要瓶颈是如何大幅降低其电能消耗,因而大幅降低制氢成本。其关键是发展廉价、易制备的高性能非贵金属电解水

Ni3Se4@NiFe水滑石纳米片的制备及其全解水研究获进展

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员李越课题组在分级异质结构Ni3Se4@NiFe 水滑石纳米片(LDH)的制备及其全解水研究方面取得新进展,相关研究结果发表在Nanoscale Horizons (DOI:10.1039/x0xx00000x)上。  随着能源危机和环境问题的

福建物构所等自支撑MOFs电催化剂研究取得新进展

  电解水技术是从水中获取氢能的一种绿色高效的技术,但是四电子转移的析氧反应(OER)动力学缓慢,由此引发高的析氧过电势制约了电解水制氢的整体效率。因此,开发高效的析氧催化剂从而促进电解水技术的发展已势在必行。近年来,金属有机框架(MOFs)材料作为一种兼具均相催化与多相催化优点的晶态多孔材料,在催

福建物构所等自支撑MOFs电催化剂研究取得新进展

  电解水技术是从水中获取氢能的一种绿色高效的技术,但是四电子转移的析氧反应(OER)动力学缓慢,由此引发高的析氧过电势制约了电解水制氢的整体效率。因此,开发高效的析氧催化剂从而促进电解水技术的发展已势在必行。近年来,金属有机框架(MOFs)材料作为一种兼具均相催化与多相催化优点的晶态多孔材料,在催

福建物构所新能源硼咪唑框架材料研究获进展

  通过电催化水分解产生氢气和氧气是未来非常有前途的一种替代能源。成功实现这一目标的关键在于开发出高效催化析氧反应(OER)和析氢反应(HER)的电催化剂,尤其是发展高效价廉的过渡金属基电催化剂已成为近年来新能源领域的研究热点。  中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室研究员张健领导的无

硼磷酸锰实现高效电催化水氧化与有机底物的选择性氧化

  Adv. Mater.:硼磷酸锰实现高效电催化水氧化与有机底物的选择性氧化  地球上生命的关键催化反应之一,水氧化成分子氧,发生在由含锰簇介导的光系统II(PSII)的析氧复合体中。在这一研究领域的大量工作包括开发用于析氧反应(OER)的高效人工锰基催化剂。使用人工OER催化剂对有机底物进行选择

理化所高电流密度下可充放电式锌空气电池研究取得进展

  可逆锌空气电池具有价格低廉、环境友好和能量密度高(1084Wh kg-1)等优势,在便携式交通工具和能量储存器件应用方面潜力巨大。该电池的核心组分是驱动氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER)的双功能催化剂,但存在动力学缓慢及循环稳定性差等问题。因此,发展廉价、高效的双功能催化剂,对于推动可逆锌

高效单原子Fe基催化剂用于锌-空气电池研究获进展

  能源是人类文明进步和发展的物质基础。近年来,随着化石能源的逐渐消耗和日益突出的环境污染问题,人类对绿色、清洁、可再生能源的需求急剧增长。水分解、燃料电池、金属-空气电池等高效、低成本能量存储与转换技术的开发已成为研究的前沿领域。其中,锌-空气电池使用水系电解液具有低成本、安全、环境友好的优势,理

物理所开发微纳结构氧化铈材料和新型锂-空气电池催化剂

  萤石型结构的二氧化铈随环境氧分压和温度的变化会形成一些氧空位,具有优异的储氧和释放氧特性,广泛地应用于燃料电池、处理汽车尾气的三效催化剂、光催化、传感器、氧渗透膜和生物医药等领域,长期以来在基础和应用研究上均受到高度重视。特别是,研究发现纳米结构的氧化铈具有一些独特的性质,例如,电

研究揭示Ni-Fe基羟基氧化物在电催化析氧反应的作用机理

  近日,我所能源研究技术平台穆斯堡尔谱研究组(DNL2005)王军虎研究员团队与催化与新材料研究中心(十五室)黄延强研究员团队合作,利用自主研发的原位电化学穆斯堡尔谱装置,对Ni-Fe基催化剂在电催化析氧反应 (OER) 中的作用机理进行了深入探索。该合作团队通过实验,在OER起始电位附近观察到存

中外学者合作完成电催化分解水研究

  华东理工大学物理系青年教师张波在加拿大多伦多大学做博士后期间,在电催化分解水研究领域取得突破,相关成果近日发表于《科学》。该项研究由多伦多大学、华东理工大学、斯坦福大学、中科院高能物理研究所北京同步辐射中心、加拿大光源、美国布鲁克海文国家实验室等单位研究者合作完成。  电解水技术被认为是存储太阳

CeO2修饰Ni3S2纳米片用于高效电催化析氧

  Facilitating active species by decorating CeO2 on Ni3S2 nanosheets for efficient water oxidation electrocatalysis  吴倩*, 高庆平, 孙丽梅, 郭焕美, 台夕市, 李丹, 刘莉,

清华大学张如范课题组

  清华大学张如范课题组:二维MOFs负载贵金属纳米晶用于高效水氧化  近日,清华大学张如范副教授课题组等在二维金属有机框架(2D MOFs)纳米片负载贵金属纳米晶用于析氧反应方面取得突破,提出了一种简便、快捷且通用的方法,使贵金属(Ir、Ru及Pt等)纳米晶在温和的条件下负载于2D MOFs纳米片

高曲率多层纳米结构包覆过渡金属氮碳材料用于氧电催化

    全文速览  近日,陕西师范大学郑浩铨教授、林海平教授和曹睿教授合作,设计制备了一种新型高曲率多层弯曲结构(也称为洋葱碳结构,onion-like carbon, OLC)纳米球包覆Co-N-C(OLC/Co-N-C)材料,如下图1所示。与20%Pt/C+RuO2复合贵金属催化剂相比,OLC/

中国科大 高效抑制电催化剂循环中活性元素成分流失

  析氧反应(OER)是光/电解水和金属空气电池等新能源存储与转化器件的关键半反应。发展廉价高效的OER电催化剂,进一步降低电极过电势,提升器件能量效率是非常具有挑战性的课题。材料缺陷工程能够调节催化剂的电负性、电荷分布以及配位环境,被认为是一种有效提升催化剂性能的策略。设计新型缺陷结构,营造新的活

新型氰基空位高效抑制电催化剂循环中活性元素成分流失

  析氧反应(OER)是光/电解水和金属空气电池等新能源存储与转化器件的关键半反应。发展廉价高效的OER电催化剂,进一步降低电极过电势,提升器件能量效率是非常具有挑战性的课题。材料缺陷工程能够调节催化剂的电负性、电荷分布以及配位环境,被认为是一种有效提升催化剂性能的策略。设计新型缺陷结构,营造新的活

高性能电池不是梦!这种材料来实现

  近日,北京大学工学院郭少军课题组研发了一类亚纳米厚且高端卷曲的双金属钯钼纳米片材料,其在碱性电解质中展现出卓越的氧还原反应(Oxygen reduction reaction,ORR)电催化活性和稳定性,突破了阴极反应的缓慢动力学对于相关电化学能源转换/存储器件的限制,显著提升了锌空电池和锂空电

壳纳米片阵列中的界面协同作用可实现高效的析氧反应

  Nano Energy:异价掺杂和异构结构氮化镍钒@氢氧化物核  析氧反应(OER)是水分解、可充电金属-空气电池、二氧化碳转换和燃料电池等几种能量储存和转换系统的关键步骤。然而,由于其四电子转移过程的动力学一般较慢,导致过电势较大,效率较低,从而限制了这些能量存储和转换系统的运行。因此,为了解

多孔Fe3O4修饰的Ni(OH)2纳米片的制备及其析氧性能研究

  Direct growth of holey Fe3O4-coupled Ni(OH)2  sheets on nickel foam for the oxygen evolution reaction  多孔Fe3O4修饰的Ni(OH)2纳米片的制备及其析氧性能研究  丁钰, 苗博强, 赵越,

我国科学家构筑高性能离子掺杂水滑石电催化剂

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所与南开大学、河南师范大学等单位合作,在离子掺杂水滑石电催化剂研究方面取得新进展,构筑了具有优异氧析出性能的Cr掺杂的CoFe水滑石电催化剂,相关研究成果发表在国际期刊Small上。  日益增长的环境污染和能源需求,迫使人们一直致力于寻找低成本、高效

化学所开发出加快电催化水下产气的通用方法

  因在可持续和高效能源系统中的潜在应用,能源气体(如氢气、一氧化碳和氧气)引起了全世界广泛关注。设计和研发可实现水下高效电催化产气的催化剂成为该领域当前的研究热点,并面临着同时提高反应传质速率和催化剂长期稳定性的挑战。  最近,在国家自然基金委和中国科学院的支持下,中科院化学研究所王铁课题组在前期

大连化物所酸性条件下非贵金属电解水催化剂方面获进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室、太阳能研究部研究员韩洪宪和中科院院士李灿团队与日本理化学研究所教授(RIKEN)Ryuhei Nakamura研究团队合作,在酸性条件下非贵金属电催化分解水研究方面取得新进展,相关研究成果发表在《德国应用化学》(Angew. Chem.

宁波材料所在电催化制氢领域取得新进展

  随着人们对生活品质要求的大幅提高以及国家层面能源政策的调整,可再生能源将会在可见的未来扮演极其重要的角色。然而,可再生能源存在间歇性问题,例如太阳能受到昼夜变化、阴雨天气的限制,风能受到气候以及风速不稳的影响,因此,需要大力探索可再生能源富余电力转化技术。其中,电催化制氢气技术是目前最优的方案之

李灿院士 江雷院士 黄维院士 郎建平院士等成果速递

  1. Nature Chem.:双重电催化可实现共轭烯烃的对映选择性氢氰化  手性腈及其衍生物广泛存在于药物和生物活性化合物中。对映选择性烯烃氢氰化反应是合成这些分子的一种方便有效的方法。然而,目前仍然在研究以宽底物范围和高官能团耐受性为特征的普遍适用的方法。近日,康奈尔大学Robert A.