《表4 Ni5Al95所得多孔Ni O在不同过电位下等效电路图的各元件参数》

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《脱合金化制备纳米多孔Ni、Ni O阳极材料及其电催化析氧性能》

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图13是Ni5Al95所得纳米多孔Ni、Ni O在1 mol·L-1的Na OH溶液中不同偏置电压下的交流阻抗谱（平衡电位为理论析氧平衡电位0.16 V vs.SCE）。采用ZSimpwin软件拟合等效电路，鉴于弥散效应[26]的存在，微分电容Cdl用常相位角元件CPE代替，Rs代表溶液阻抗，Rct代表电子转移阻抗，Rw为Warburg电阻，等效电路图中各元件的拟合参数见表3与表4。如图13a所示，纳米多孔Ni在不同偏压下均出现了两个半圆弧，这是由于析氧过程中电极表面会吸附反应中间产物，而反应中间产物的表面浓度依赖于电极电势，导致出现扩散电阻和扩散电容。不同电位下高频区的半圆半径较小，高频区的容抗弧是常相位元件CPE与电子转移阻抗Rct构成的时间常数引起的。随着偏压的增大，容抗弧半径减小，Rct逐渐减小，这表明高的过电位下会产生较大的交换电流密度，有利于析氧反应中电子的传递。电极表面区域双电层电容增大，使其可吸附更多的OH-，增强电极的析氧催化活性。低频区的容抗弧是双电层电容Cdl与扩散电阻Rw构成的时间常数引起的，低频区圆弧部分的半径反映了电极材料中的传质情况，半径越小，扩散（Warburg阻抗）电阻越小，表面电极材料的孔道结构越有利于传质[27-28]。随着正向偏压的增大，圆弧半径逐渐降低，如表3中Warburg Y0（扩散系数）的拟合数值逐渐增大。值得注意的是，随着偏压的增大，溶液阻抗逐渐增大，这可能是因为O2的持续生成阻塞了电极表面的孔道，造成电极表面骨架的坍塌与脱落。