长期以来,氢一直被视为碳中和可持续未来的关键能源载体,大规模生产氢气的一个有效途径是使用可再生能源电解海水。然而,由于复杂的离子环境,海水的直接电解面临着重大挑战,尤其是氯的析出、电极的腐蚀和其他副反应。在这里,南京大学Li Zhaosheng、Feng Jianyong报道了一种层状双氢氧化物电催化剂,它能~1.25 A. cm−2的超高电流密度下 稳定电解海水2800 h。
本文要点:
1) 将碳酸盐离子引入其中间层和石墨烯量子点的表面锚定阻止了氯离子的不利吸附,并有助于提高电催化剂对氯离子腐蚀的抵抗力。
2) 通过采用电催化剂作为析氧和析氢催化剂的光伏电解装置,作者在整个海水分解中实现了18.1%的太阳能-氢气效率,以及在超过440 mA的高工作电流下超过200 h的良好稳定性。
Rongli Fan et.al Ultrastable electrocatalytic seawater splitting at ampere-level current density Nature Sustainability 2024
DOI: 10.1038/s41893-023-01263-w
https://doi.org/10.1038/s41893-023-01263-w