电催化剂在电解水制氢中发挥着重要作用,但它们的有效性受到气泡效应的阻碍,特别是在高电流密度条件下。在此,西北工业大学Ai Wei、黄维院士开发了具有山形纳米片的泡沫镍(NFMN)作为电催化剂的通用基底,以有效去除气泡,并确保高性能的高电流密度电解水。
本文要点:
1) NFMN是通过硫氰酸盐引导的酸蚀刻对泡沫镍(NF)进行刻面工程制备的。具体而言,当浸入酸性硫氰酸盐溶液中时,NF的(220)面优先被SCN−吸附,而(111)和(200)面保持暴露并被酸选择性蚀刻。当蚀刻平行于(220)方向时,便可获得山形纳米片。
2) 纳米片具有超疏水性和局部循环的优点,使NFMN能够有效释放气泡。NFMN被用作支撑FeOOH阳极和Ni2P阴极的新型衬底,相应的电解槽在500 mA cm−2的大电流密度下具有1.847 V的低电池电压和高稳定性。
Hongfang Du et.al Mountain-Shaped Nickel Nanostripes Enabled by Facet Engineering of Nickel Foam: A New Platform for High-Current-Density Water Splitting Adv. Functional Mater. 2023
DOI: 10.1002/adfm.202311854
https://doi.org/10.1002/adfm.202311854