《表1 NiMn-LDH基电催化剂的析氧性能对比》

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《海胆状NiMn-LDH/泡沫镍的制备与电催化氧析出性能》

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基于上述结构和形貌表征，我们对所制备材料进行电化学析氧性能的测试。图4.a是电催化析氧的LSV曲线，可以看出原始泡沫镍具有一定的电催化析氧性能，但是它的催化性能差，起始电位高。经过水热反应生长NiMnLDH后，材料的性能显著提高。此外，随着温度的升高，所制备的材料的电催化氧析出性能呈现先上升后下降的趋势，在160℃条件下制得的材料性能最佳，我们推测这与所制备的材料的形貌和结构有一定的联系。在电流密度为10m A/cm2时，原始泡沫镍基体和在140℃、160℃、180℃的温度下经过水热反应得到的材料的电位分别为1.671V、1.551V、1.523V、1.582V，在160°C条件下制得的材料比未处理的材料的电位降低了148mV。图4.b为所制备材料的塔菲尔曲线，原始泡沫镍基体和在140℃、160℃、180℃的温度下经过水热反应得到的材料的塔菲尔曲线斜率分别为63.1mV/dec、51.9mV/dec、45.3mV/dec、51.3mV/dec。可以看出，在材料上生长了NiMn-LDH以后，塔菲尔斜率显著降低，电化学氧析出动力学性能明显提高。在160℃的条件下处理可以达到最优值。图4.c为制备材料的电化学交流阻抗谱，从图中可以看出原始泡沫镍在该电位下具有较大的电阻，经过水热生长NiMn-LDH后电阻显著降低。此外，随着反应温度的升高，电阻先降低后升高，在160℃时具有最小值。鉴于160℃的条件下制备的材料具有最佳的性能，我们考察了它的电化学氧析出的稳定性，结果如图4.d所示。我们将样品经过连续的5000圈CV扫描后，发现它的性能相对于未扫描前几乎没有衰减，证明该样品具有优异的电化学氧析出稳定性。从上述实验结果可以看出，通过调节材料合成温度可以调控其电化学性能，本实验中160℃为最佳反应温度，该温度下制备的NiMn-LDH具有最佳的电化学析氧性能。此外，我们进一步对比了本实验结果和最近发表的相关结果，如表1所示。可以看出，我们制备的NiMn-LDH具有一定的性能优势。