硼氢化钠(NaBH4)因其卓越的储氢能力而被认为是一种有前途的氢载体,理论存储容量高达10.8 wt%。尽管如此,传统热解和水解方法的利用仍然对实现受控氢气产生提出了巨大的挑战,特别是在环境条件下。
在这项工作中,中科院福建物构所温珍海研究员报道了一种创新的电化学策略,通过将碱性介质中阳极的 NaBH4 电氧化反应(BOR)与酸性介质中阴极的析氢反应(HER)耦合来生产 H2。
文章要点
1)为了实现这一目标,研究人员开发了一种称为 Pd-Mo2C@CNTs 的双功能电催化剂,其中 Pd 纳米颗粒在嵌入 N 掺杂碳纳米管的 Mo2C 上原位生长。
2)这种电催化剂在催化碱性 BOR 和酸性 HER 方面表现出卓越的性能。我们开发了一种混合酸/碱电池,利用 Pd/Mo2C@CNTs 作为阳极和阴极电催化剂。该配置展示了自持、精确、不间断间接释放存储在 NaBH4 中的 H2 的卓越能力,即使在 100 mA cm-2 的高电流密度下,法拉第效率也接近 100%。此外,这种电化学装置作为燃料电池展现出巨大的前景,能够提供 20 mW cm-2 的最大功率密度。
参考文献
Xi Liu, et al, Controllable Electrochemical Liberation of Hydrogen from Sodium Borohydride, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202317313
DOI: 10.1002/anie.202317313
https://doi.org/10.1002/anie.202317313