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yuexinsuper銀蟲 (小有名氣)
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[求助]
關(guān)于一篇非金屬全水解令人費解的電勢問題的討論 EES., 2016, 9, 1210 已有2人參與
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想跟大家交流一下，本人是做電化學全水解的，這兩年很熱門的一個領(lǐng)域，大家都知道，本領(lǐng)域內(nèi)，metal free是很熱門的，之前看到了很牛的一篇文章，發(fā)表在了EES上面，Energy Environ. Sci., 2016, 9, 1210--1214，Unprecedented metal-free 3D porous carbonaceous electrodes for full water splitting�？墒菍τ诶锩娴囊粡垐D，我陷入了深深的思考。圖三，請見附件。 作者聲稱，在HER，OER和water splitting全部在1 M KOH 以及2 mV/s的條件下，并沒有改變電極載量的情況下，OER@10 mA cm-2的過電位410 mV，HER@10 mA cm-2的過電位是446 mV，however，全水解達到 10mA cm-2的電位是1.67 V，也就是440 mV。還能還清楚的通過圖看到，HER起峰在- 0.2 V vs . RHE, OER則是1.5 V vs. RHE， 而全水解在1.5 V就起峰了。這真的令人費解。我們都知道全水解的電壓是要分配到陰極陽極兩邊的， 那么為什么這篇文章能夠做到全水解好于兩邊的分反應(yīng)呢？我實在是想不明白？有沒有哪位大神能給予我解答。謝謝了。 c5ee02996a-f3_hi-res.gif@Gamry-電化學@a88592718@langzhizhou@louderbe@VIMPILE |
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【答案】應(yīng)助回帖
★ ★ ★ ★ ★
yuexinsuper(小毛球代發(fā)): 金幣+5, 謝謝參與 2018-10-11 10:31:16
yuexinsuper(小毛球代發(fā)): 金幣+5, 謝謝參與 2018-10-11 10:31:16
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三電極測試中工作電極讀取的電勢為工作電極與參比電極的電勢差，電流為回路電流。這點相信樓主明白。作為產(chǎn)氫的對電極，為了防止貴金屬沉積等問題（有文獻可查）通常采用碳棒來進行測試。而碳棒本身并不具備優(yōu)秀的OER性能，換句話說，在作為對電極使用時，很難在對電極表面產(chǎn)生足夠大的電流（宏觀表現(xiàn)為體系內(nèi)阻增大，可以通過更換對電極進行EIS測試來驗證）。 而作為OER反應(yīng)時則要好很多，對電極選用Pt電極具有較好的HER性能不會影響實際測試。 最后，進行全解水時，通常是兩電極測試，電勢差來源不同，一般負載的基底為碳布/泡沫鎳等立體結(jié)構(gòu)的集流體，幾何投影面積不變，但是實際電極表面積更大，導(dǎo)電性更好。 所以通常全解水測試所得到的過電位會小于HER/OER過電位之和。如果在單獨測試中均使用最優(yōu)化測試結(jié)構(gòu)，最終的結(jié)果差別不會太大，不過依然會有差異（OER/HER均使用貴金屬，親測）。 P.S. 通常，貴金屬測試結(jié)果接近于相加，但是其他的則在全解水的時候會好點，具體原因不便于一篇帖子里面詳述，可以通過設(shè)計實驗找到規(guī)律。 |
9樓2018-10-11 10:13:44
jzy9082
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4樓2016-11-25 12:06:27
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5樓2016-11-26 17:51:24
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6樓2017-08-14 17:36:46
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