碱性电解水是具有前景的制备清洁可持续能源技术,但是碱性电解水的性能受到阳极OER反应动力学缓慢导致难以平衡产生H2和O2的挑战。
有鉴于此,清华大学甘霖助理研究员、李佳副教授等报道通过电化学氧化和之后的电化学还原处理Ni氢氧化物,能够降低阳极氧化反应过电势。
本文要点
通过同位素标记的电化学微分质谱表征和原位Raman光谱表征,以及DFT理论计算,发现Ni氢氧化物电化学氧化生成NiOO-活性物种之后由于Ni-O共价键变弱,NiOO-还原释放O2。
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通过这种氧化-还原处理过程发展了电解水和能量存储的复合体系,能够将制氢反应和产氧反应和Ni氢氧化物的电化学能量存储结合。
参考文献
Wei, J., Shao, Y., Xu, J. et al. Sequential oxygen evolution and decoupled water splitting via electrochemical redox reaction of nickel hydroxides. Nat Commun 15, 9012 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-53310-5
https://www.nature.com/articles/s41467-024-53310-5