Eine Stickstoff‐dotierte Kohlenstoffmatrix mit eingeschlossenen MnxOy/NC‐ und CoxOy/NC‐Nanopartikeln für leistungsfähige bifunktionale Sauerstoffelektroden1. (27th June 2014)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Masa, Justus; Xia, Wei; Sinev, Ilya; Zhao, Anqi; Sun, Zhenyu; Grützke, Stefanie; Weide, Philipp; Muhler, Martin; Schuhmann, Wolfgang
• Is Part Of: Angewandte Chemie. Volume 126:Number 32(2014)
• Page Start: 8648
• Page End: 8652
• Publication Date: 2014-06-27
• Subjects: Chemistry -- Periodicals; 540
• DOI: 10.1002/ange.201402710
• Languages: German
• ISSNs: 0044-8249

Abstract

<abstract abstract-type="main" xml:lang="de"> <title>Abstract</title> <p>Die reversible Umwandlung von Wasser in H₂ und O₂ sowie die Rekombination von H₂ und O₂ zu H₂O unter Gewinnung von Energie ist die Basis für einen vollständig nachhaltigen Zyklus der Energiekonversion und ‐speicherung. Die Realisierung dieses Ziels wird jedoch von der Nichtverfügbarkeit effizienter Katalysatoren für die Wasserspaltung und Sauerstoffreduktion behindert. Wir berichten über hochaktive bifunktionale Katalysatoren für Sauerstoffelektroden, die aus Mn₃O₄‐ und Co₃O₄‐Nanopartikeln, eingeschlossen in N‐dotierten Kohlenstoff, bestehen und durch selektive Pyrolyse und nachfolgende milde Kalzinierung von Mn‐ oder Co‐N₄‐macrocyclischen Komplexen erhalten wurden. Eine sehr starke Wechselwirkung zwischen den Metallzentren und Stickstoff‐haltigen Resten wurde beobachtet, was auf eine M‐N_{<italic>x</italic>}‐Koordination schließen lässt. Die Katalysatoren zeigen eine deutlich verringerte reversible Überspannung in KOH (0.1 <sc>M</sc>) gegenüber der von RuO₂, IrO₂, Pt, NiO, Mn₃O₄ und Co₃O₄. Damit gehören sie zu den besten Nichtedelmetall‐Katalysatoren für reversible Sauerstoffelektroden.</p> </abstract>