乔世璋等Nature Commun:阴离子工程NiFe LDH实现千瓦级耐腐蚀海水电解
纳米技术 纳米 2024-11-29

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开发大规模碱性海水电解体系需要高强度和耐腐蚀的阳极,有鉴于此,阿德莱德大学乔世璋教授、郑尧教授等提出了一种将一系列阴离子插入LDH层间的工程化NiFe-LDH电极。

本文要点:

(1)

最优的LDH电极在构筑2 W碱性电解海水器件,能够以1.0 A cm-2电流密度连续工作1000 h。研究结果表明插层阴离子的碱性(pKa值)起到NiFe LDH的OER性能和抗腐蚀的关键作用。

(2)

强碱性阴离子(磷酸根)能够与Fe位点结合,促进质子转移,增强持久性和催化活性。在1 kW工业量级ASWE堆栅体系的验证电解水器件(电极的面积1081.2 cm2)能够在2.0 V实现0.5 A cm-2电流密度,这达到商业碱性纯水电解槽的性能的两倍,并且形成制氢商业竞争优势(US $ 1.96 kgH2-1)。

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参考文献

Sun, X., Shen, W., Liu, H. et al. Corrosion-resistant NiFe anode towards kilowatt-scale alkaline seawater electrolysis. Nat Commun 15, 10351 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-54754-5

https://www.nature.com/articles/s41467-024-54754-5


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