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化腐为奇!中国科学院最新Angew.!
来源: 时间:2023-10-10 13:48:41 浏览:1601次

第一作者:Hao Liu、Wei Shen

通讯作者:乔世璋教授、郑尧教授、董俊才研究员

通讯单位:澳大利亚阿德莱德大学、中国科学院高能物理研究所

DOI: 10.1002/anie.202311674.




研究背景



由于淡水资源的短缺,电解海水析氢被广泛的关注,但海水电解因其复杂的成分而受到阻碍,例如主要的氯离子(Cl-,~0.55 M)、钠离子(Na+,~0.48 M)、镁离子(Mg2+,~0.05 M)等。在阳极上析氯反应(ClER)存在竞争性析氧反应(OER),因为它们具有相似的热力学平衡势和动力学反应速率,并且碱性条件下反应产生的次氯酸根(ClO-)会导致整个电解槽出现严重的腐蚀问题。基于此,乔世璋教授、郑尧教授和董俊才研究员等人报道了Cl-在一种流行的OER电催化剂,镍-铁层状双氢氧化物(NiFe LDH)的特定位点上的吸收不会产生显著的负面影响,有利于其活性和稳定性增强自然海水电解。



文章要点



1、所制备的OER电催化剂镍-铁层双氢氧化物(NiFe LDH)对Cl-的吸附可以抑制Fe浸出,并产生更多的OER活性Ni位点,从而同时提高了催化剂的长期稳定性和活性。

2、首次使用NiFe LDH阳极在商业规模的碱性电解器(AE)上实现直接碱性海水电解,并且耗电量减少了20.7%,在200 mA cm-2下实现了100 h的优异耐用性。



研究内容



图1. NiFe LDH的催化性能

图2.原位拉曼光谱表征

图3.原位XAS表征

图4. OER耐久性测试

图5. OER机理研究

图6.商业AE中双电极配置和放大测试的总体水电解性能

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全部 3小时前 四川
文字是人类用符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字大多是记录语言的工具。人类往往先有口头的语言后产生书面文字,很多小语种,有语言但没有文字。文字的不同体现了国家和民族的书面表达的方式和思维不同。文字使人类进入有历史记录的文明社会。
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