Superior methanol electrooxidation performance of (110)-faceted nickel polyhedral nanocrystals
Li, Junshan (Institut de Recerca en Energia de Catalunya)
Zuo, Yong (Institut de Recerca en Energia de Catalunya)
Liu, Junfeng (Institut de Recerca en Energia de Catalunya)
Wang, Xiang (Institut de Recerca en Energia de Catalunya)
Yu, Xiaoting (Institut de Recerca en Energia de Catalunya)
Du, Ruifeng (Institut de Recerca en Energia de Catalunya)
Zhang, Ting (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Infante Carrió, María F. (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Tang, PengYi (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Arbiol i Cobos, Jordi (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Llorca, Jordi (Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Química)
Luo, Zhishan (Institut de Recerca en Energia de Catalunya)
Cabot i Codina, Andreu (Institut de Recerca en Energia de Catalunya)

Data:	2019
Resum:	We present the synthesis of (110)-faceted nickel polyhedral nanocrystals (NCs) and their characterization as electrocatalysts for the methanol oxidation reaction (MOR). Ni NCs were produced at 180 °C through the reduction in solution of a Ni salt. They were combined with carbon black and Nafion and deposited over glassy carbon to study their electrocatalytic properties. Electrodes based on (110)-faceted Ni NCs displayed a first order reaction with KOH in the concentration range from 0. 1 M to 1. 0 M. These electrodes were characterized by higher coverages of active species, but lower diffusion coefficients of the species limiting the reaction rate when compared with electrodes prepared from spherical Ni NCs. Overall, electrodes based on faceted Ni NCs displayed excellent performance with very high current densities, up to 61 mA cm, and unprecedented mass activities, up to 2 A mg, at 0. 6 V vs. Hg/HgO in 1. 0 M KOH containing 1. 0 M methanol. These electrodes also displayed a notable stability. While they suffered an activity loss of ca. 30% during the first 10000 s of operation, afterward activity stabilized at very high current densities, ∼35 mA cm, and mass activities, ∼1. 2 A mg, with only a 0. 5% decrease during operation from 20000 to 30000 s.
Ajuts:	Agencia Estatal de Investigación ENE2016-77798-C4-3-R Ministerio de Economía y Competitividad ENE2017-85087-C3 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2017/SGR-327 Ministerio de Economía y Competitividad SEV-2013-0295 Ministerio de Economía y Competitividad ENE2015-63969-R
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:	Active species ; Concentration ranges ; Electrocatalytic properties ; First order reactions ; High current densities ; Methanol electrooxidation ; Methanol oxidation reactions ; Nanocrystal (NCs)
Publicat a:	Journal of materials chemistry. A, Vol. 7, Issue 38 (October 2019) , p. 22036-22043, ISSN 2050-7496

DOI: 10.1039/c9ta07066d

Preprint 9 p, 2.4 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