Electrochemical properties of Metal Oxide Epitaxial Catalysts
金属氧化物外延催化剂的电化学性能
基本信息
- 批准号:284207613
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Research Grants
- 财政年份:2015
- 资助国家:德国
- 起止时间:2014-12-31 至 2019-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The production of H2 is one of the promising solutions to store sustainable energy. H2 is considered as an excellent source of clean energy for the future. Its production through water splitting (WS) using renewable energy power (solar, wind etc.) is an efficient CO2-free process. Its conversion back to electrical power using fuel cells is also CO2-free. WS consists in the hydrogen evolution reaction (HER) at the cathode and the oxygen evolution reaction (OER) at the anode. One of the major goals in the field of WS cells is the decrease of the potential difference necessary to drive these two reactions, i.e., the design of efficient catalysts for HER and OER. Hence, even though O2 which is abundant in the atmosphere is not a limiting compound in fuel cell technology, its efficient production is a direct means to convert sustainable energy into electrical power at a low power cost. Efficient catalysts for WS are generally based on Pt-group metals which do not present an economically viable solution for large scale H2 production. Recent studies attempted at designing new WS Pt-free catalysts. Some of them have shown that oxides of the Fe-group metals are very good candidates for efficient OER catalysts and that they meet all above requirements for a sustainable WS technology. This promising field of research is only at its premises and not much is known about the catalytic reaction mechanisms of these oxides. We believe that any new strategy to synthesize model catalysts in order to unravel the reaction mechanisms will be a step forward to significantly improve energy conversion and will have a large economical impact.EC-MEC targets synthesizing Fe group metal and alloy oxides layers with defined structural properties using room temperature electrochemistry and understanding the relation between these oxides catalytic properties and their atomic scale structure to design new oxide catalysts for improved OER in WS cells. State of the art techniques will be utilized to investigate in-operando conditions the catalytic properties and structure of oxide catalysts in reaction conditions. The project is a French-German common project with Partner EP (Ecole Polytechnique, Palaiseau, France) and Partner IEAP (Institute of Experimental and Applied Physics, University of Kiel, Germany) which will be conducted by EP. It will also benefit from an already existing collaboration between EP partner and the group of Jeffrey Greeley (Purdue University, USA), which performs Density Functional Theory calculations on metal oxides in the electrochemical environment.
H2的生产是存储可持续能源的有前途解决方案之一。 H2被认为是未来清洁能源的绝佳来源。通过使用可再生能源功率(太阳能,风能等)通过水分分解(WS)生产是一个有效的无CO2工艺。它使用燃料电池回到电力的转换也不CO2。 WS包括在阴极处的氢进化反应(HER)和阳极处的氧气进化反应(OER)。 WS细胞领域的主要目标之一是驱动这两种反应所需的潜在差异,即为她和OER设计有效的催化剂。因此,即使在大气中丰富的O2并不是燃料电池技术中的限制化合物,但其有效的生产是将可持续能源以低功率成本转化为电力的直接手段。 WS的有效催化剂通常基于PT组金属,该金属对大型H2生产没有经济上可行的解决方案。最近的研究试图设计新的无WS无PT催化剂。他们中的一些人表明,Fe-Group金属的氧化物是有效的OER催化剂的非常好的候选者,并且它们满足了对可持续WS技术的所有上述要求。这个有希望的研究领域仅在其前提下,对这些氧化物的催化反应机制知之甚少。我们认为,任何新的策略综合模型催化剂以阐明反应机制,将是向前迈出的一步,以显着改善能量转化,并具有巨大的经济影响。EC-MEC靶标合成Fe组金属和合金氧化物层具有室内温度的定义结构性质,并使用室内温度的定义结构性质,并理解这些氧化物的相互作用及其在氧化型中的相互作用,并理解了这些氧化物的相关性。 WS细胞。最先进的技术将用于研究反应条件下氧化催化剂在反应条件下的催化特性和结构。该项目是与合作伙伴EP(法国Palaiseau)和合作伙伴IEAP(德国基尔大学实验与应用物理研究所)的法国 - 德国共同项目,该项目将由EP进行。它也将受益于EP合作伙伴与杰弗里·格里利(Jeffrey Greeley)(美国普渡大学)之间已经存在的合作,该组织在电化学环境中对金属氧化物进行了密度功能理论计算。
项目成果
期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Potential dependence of the structure and magnetism of electrodeposited Pd/Co/Au(111) layers
电沉积 Pd/Co/Au(111) 层的结构和磁性的电势依赖性
- DOI:10.1016/j.jelechem.2017.11.002
- 发表时间:2018
- 期刊:
- 影响因子:4.5
- 作者:F. Maroun;F. Reikowski;T. Wiegmann;J. Stettner;O.M. Magnussen;P. Allongue
- 通讯作者:P. Allongue
Transmission Surface Diffraction for Operando Studies of Heterogeneous Interfaces.
用于异质界面操作研究的透射表面衍射
- DOI:10.1021/acs.jpclett.7b00332
- 发表时间:2017
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:F. Reikowski;T. Wiegmann;J. Stettner;J. Drnec;V. Honkimäki;F. Maroun;P. Allongue;O.M. Magnussen
- 通讯作者:O.M. Magnussen
In Situ Transmission X-ray Micro-Diffraction from Thin Metal Films Electrodeposited in Microfluidic Channels
微流体通道中电沉积金属薄膜的原位透射 X 射线微衍射
- DOI:10.1149/1945-7111/aba077
- 发表时间:2020
- 期刊:
- 影响因子:3.9
- 作者:T. Wiegmann;J. Drnec;F. Reikowski;J. Stettner;F. Maroun;O. M. Magnussen
- 通讯作者:O. M. Magnussen
Operando Surface X-ray Diffraction Studies of Structurally Defined Co3O4 and CoOOH Thin Films during Oxygen Evolution
- DOI:10.1021/acscatal.8b04823
- 发表时间:2019-05-01
- 期刊:
- 影响因子:12.9
- 作者:Reikowski, Finn;Maroun, Fouad;Magnussen, Olaf M.
- 通讯作者:Magnussen, Olaf M.
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