Web of Science: 36 cites, Scopus: 40 cites, Google Scholar: cites,
Upscaling high activity oxygen evolution catalysts based on CoFe2O4 nanoparticles supported on nickel foam for power-to-gas electrochemical conversion with energy efficiencies above 80%
Urbain, Félix (Institut de Recerca en Energia de Catalunya)
Du, Ruifeng (Institut de Recerca en Energia de Catalunya)
Tang, PengYi (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Smirnov, Vladimir (Forschungszentrum Jülich)
Andreu, Teresa (Institut de Recerca en Energia de Catalunya)
Finger, Friedhelm (Forschungszentrum Jülich) [...] Mostra tots els 11 autors

Data: 2019
Resum: We investigate cobalt ferrite nanoparticles (NPs) supported on large-scale electrodes as oxygen evolution reaction (OER) catalysts. Colloidal CoFeO NPs were loaded on low-cost and high surface area nickel foam (NF) scaffolds. The coating process was optimized for large electrode areas, ensuring a proper distribution of the NPs on the NF that allowed overcoming the electrical conductivity limitations of oxide NPs. We were able to produce CoFeO-coated NFs having 10 cm geometric surface areas with overpotentials below 300 mV for the OER at a current density of 50 mA/cm. Such impressively low overpotentials suggested using CoFeO NP-based electrodes within a water electrolysis device. In this prototype device, stable operating currents up to 500 mA at remarkably low cell-voltages of 1. 62 and 1. 53 V, at ambient and 50 °C electrolyte temperatures, respectively, were reached during operation periods of up to 50 h. The high electrochemical energy efficiencies reached at 50 mA/cm, 75% and 81% respectively, rendered these devices particularly appealing to be combined with low-cost photovoltaic systems for bias-free hydrogen production. Therefore, CoFeO NP-based electrolysers were coupled to low-cost thin-film silicon solar cells with 13% efficiency to complete a system that afforded solar-to-fuel efficiencies above 10%.
Ajuts: Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2017/SGR-1246
Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2017/SGR-327
Ministerio de Economía y Competitividad MAT2014-59961
Ministerio de Economía y Competitividad ENE2016-80788-C5-5-R
Ministerio de Economía y Competitividad ENE2016-77798-C4-3-R
Ministerio de Economía y Competitividad ENE2017-85087
Ministerio de Economía y Competitividad SEV-2017-0706
Ministerio de Economía y Competitividad FJCI-2016-29147
Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2017/SGR-128
Drets: Aquest material està protegit per drets d'autor i/o drets afins. Podeu utilitzar aquest material en funció del que permet la legislació de drets d'autor i drets afins d'aplicació al vostre cas. Per a d'altres usos heu d'obtenir permís del(s) titular(s) de drets.
Llengua: Anglès
Document: Article ; recerca ; Versió sotmesa a revisió
Matèria: CoFe2O4 ; Colloidal ; OER ; Solar fuels ; Prototype
Publicat a: Applied catalysis. B, Environmental, Vol. 259 (December 2019) , art. 118055, ISSN 0926-3373

DOI: 10.1016/j.apcatb.2019.118055


Preprint
19 p, 1.3 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències > Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats

 Registre creat el 2020-02-06, darrera modificació el 2024-11-17



   Favorit i Compartir
Loading...