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用于制造大面积自支撑电极的调控铁腐蚀以实现高效的析氧反应( Regulated iron corrosion towards fabricating large-area self-supporting electrodes for an efficient oxygen evolution reaction )
X Liu X Guo M Gong T Zhao J Zhang Y Zhu D Wang
在400 mA cm2以上的高电流密度下，寻找经济有效的电极对水分离的工业应用仍然是一个挑战。本文对泡沫铁的腐蚀层进行了定制，以制备自支撑电极用于析氧反应(OER)。针对铁的不同腐蚀行为，采用腐蚀反应物(Ni2+、O2和H2O)来调节电极的结构和电化学性能。通过进一步比较铁在ZnCl2、CoCl2、NiCl2和FeCl3溶液中的自发腐蚀，发现由于同时发生氧腐蚀和置换反应，适当的Ni/Ni2+和Co/Co2+电极电位有利于形成均匀有序的腐蚀层。所制备的电极具有良好的过电位性能，过电位分别为221 mV和291 mV,可达到100 mA cm2和500 mA cm2,并在500 mA cm2下稳定工作100 h。在1.81V下，结合一种突出的析氢反应(HER)催化剂，获得了工业所需的500mA cm2电流密度，并成功制备了大面积电极(8×8cm2)。这项工作为通过调节金属腐蚀设计廉价高效的电催化剂奠定了潜在的可能性。
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