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Bifunktionale Sauerstoffelektroden durch Einbettung von Co@Co 3 O 4 ‐Nanopartikeln in CNT‐gekoppelte Stickstoff‐dotierte Kohlenstoffpolyeder
Author(s) -
Aijaz Arshad,
Masa Justus,
Rösler Christoph,
Xia Wei,
Weide Philipp,
Botz Alexander J. R.,
Fischer Roland A.,
Schuhmann Wolfgang,
Muhler Martin
Publication year - 2016
Publication title -
angewandte chemie
Language(s) - German
Resource type - Journals
eISSN - 1521-3757
pISSN - 0044-8249
DOI - 10.1002/ange.201509382
Subject(s) - chemistry , cobalt , polymer chemistry , inorganic chemistry
Effiziente und reversible Sauerstoffelektroden für die Sauerstoffreduktion (oxygen reduction reaction, ORR) sowie die Sauerstoffentwicklung (oxygen evolution reaction, OER) sind entscheidend für die Energieumwandlung beispielsweise in regenerativen Brennstoffzellen und Metall‐Luft‐Batterien. Die Realisierung solcher Elektroden wird im Wesentlichen durch unzureichende Aktivität und Stabilität der Elektrokatalysatoren sowohl bei der Wasserspaltung als auch bei der Sauerstoffreduktion erschwert. Wir berichten über hochaktive bifunktionale Elektrokatalysatoren für Sauerstoffelektroden. Die Katalysatoren bestehen aus Co@Co 3 O 4 ‐Kern‐Schale‐Nanopartikeln, die durch Pyrolyse einer Cobalt‐haltigen Metall‐organischen Gerüstverbindung (MOF; ZIF‐67) in einer reduktiven H 2 ‐Atmosphäre mit anschließender kontrollierter oxidativer Kalzinierung in CNT‐gekoppelte N‐dotierte Kohlenstoffpolyeder eingebettet wurden. Die Katalysatoren liefern eine reversible Gesamtüberspannung von 0.85 V in 0.1 m KOH‐Lösung und übertreffen damit Pt/C, IrO 2 und RuO 2 , sodass sie zu den bislang besten nicht auf Edelmetallen basierenden Elektrokatalysatoren für reversible Sauerstoffelektroden zählen.