低共熔溶剂热制备泡沫镍负载CoCO3-NiOOH及其电催化析氧性能
CSTR:
作者:
作者单位:

(中国石油大学(华东)化学化工学院,山东青岛 266580)

作者简介:

赵青山(1987-),男,副教授,博士,研究方向为碳基纳米催化能源材料。E-mail:qszhao@upc.edu.cn。

通讯作者:

中图分类号:

:TQ 426

基金项目:

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)


Deep eutectic solvent thermal preparation of nickel foam supported CoCO3-NiOOH and its electrocatalytic oxygen evolution performance
Author:
Affiliation:

(College of Chemistry and Chemical Engineering, China University of Petroleum (East China), Qingdao 266580, China)

Fund Project:

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    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%。

    Abstract:

    A ternary deep-eutectic solvent (DES) system was constructed using glycerol, urea, and cobalt chloride. And a three-dimensional nanoflower-like nickel foam-supported CoCO3-NiOOH catalyst (CoCO3-NiOOH/NF(D) was fabricated through one-step deep-eutectic solvothermal method. The results show that the foam nickel support in situ reacts with the ternary DES under solvothermal conditions, resulting in a composite of CoCO3 and NiOOH enriched with oxygen vacancy defects. The three-dimensional conductive network effectively promotes interfacial electron transfer and the exposure of active sites. The prepared CoCO3-NiOOH/NF(D) catalyst exhibits excellent electrocatalytic oxygen evolution (OER) performance. The overpotential is only 295 mV at a current density of 20 mA/cm2 and the Tafel slope is 78.1 mV/dec. The performance is much better than the CoCO3-NiOOH/NF(W) catalyst synthesized by the traditional hydrothermal method ( 407 mV, 112.8 mV/dec). Additionally, the CoCO3-NiOOH/NF(D) catalyst also demonstrates excellent cycling stability, maintaining a current density retention rate of 92% after a long-term stability test of 60 h.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

赵青山,王慧,刘亚超,韩璇,宁汇,吴明铂.低共熔溶剂热制备泡沫镍负载CoCO3-NiOOH及其电催化析氧性能[J].,2025,49(5):255-264

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  • 收稿日期:2025-08-21
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  • 在线发布日期: 2025-10-29
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