在大电流密度进行低能量消耗的海水电解是具有前景的制氢技术路线,但是持续性的使用海水进行电催化容易导致Cl-离子聚集,这导致阳极发生严重的腐蚀,并且影响催化活性和稳定性。
有鉴于此,北京化工大学孙晓明教授、周道金副教授、深圳清华大学研究院邝允副教授等报道合成了CoFeAl层状双金属氢氧化物作为阳极进行电催化海水分解,在2 A cm-2电流密度进行电解6倍浓度的海水,在持续350 h电催化反应中保持稳定。
此外,刻蚀的Al3+离子形成Al(OH)n-物种吸附在阳极表面,因此改善电极的稳定性。微孔膜电极修饰CoFeAl层状双金属氢氧化物的电极能够在1 A cm-2电流密度稳定工作500 h,这个结果说明这种CoFeAl层状双金属氢氧化物电极在电催化卤水溶液的应用前景。
参考文献
Liu, W., Yu, J., Li, T. et al. Self-protecting CoFeAl-layered double hydroxides enable stable and efficient brine oxidation at 2 A cm−2. Nat Commun 15, 4712 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-49195-z
https://www.nature.com/articles/s41467-024-49195-z