课程介绍
光伏-电催化水分解制氢可以提供可持续的清洁能源，缓解人类面临的能源环境危机。然而电解水的析氧半反应相比析氢半反应更加困难，因此析氢电催化剂的性能往往受到析氧 (OER)电催化剂性能的制约 1.开发高效且稳定的 OER 电催化剂具有重要意义。VIII 族 3d 金属 (Fe、Co、Ni)是目前常用的高效 OER 催化剂材料，其活性主要来源于高价态的羟基氧化物 (OOH*)2。为了促进 OOH*的形成和稳定，以及改善催化剂的电导特性，我们设计了 Co-Fe-B 催化剂并探究其中两种金属元素之间的相互作用，以期实现高效的水分解。 实验采用简单的化学法制备 Co-Fe-B 催化剂，将催化剂均匀分散在溶剂中，随后涂覆于基底上制备电极材料。通过电化学三电极系统进行 OER 性能评价，XRD、XRF 和 XPS 等表征手段对产物进行分析。 通过上述表征手段确定我们制备得到 Co-Fe-B 产物。电化学性能评价表明所制备的催化剂具有高的活性和稳定性。同时，通过 Co-Fe-B 电催化剂活化后的产物分析和电化学测试证明了 Co 和 Fe 在析氧反应上具有协同作用，最终可以实现进 OOH*的形成和稳定的作用。 综上，Co-Fe-B 催化剂中金属 Co 和 Fe 的协同作用可以提高电催化剂的性能，同时较为廉价的 Fe 替代部分 Co 可以实现成本的降低。这为将来与太阳能电池相连接，实现光伏-电解水制备清洁燃料提供了基础。
长沙市工商行政管理局