電催化劑在電解水制氫中發(fā)揮著重要作用,但它們的有效性受到氣泡效應(yīng)的阻礙,特別是在高電流密度條件下。在此,西北工業(yè)大學Ai Wei、黃維院士開發(fā)了具有山形納米片的泡沫鎳(NFMN)作為電催化劑的通用基底,以有效去除氣泡,并確保高性能的高電流密度電解水。
本文要點:
1) NFMN是通過硫氰酸鹽引導(dǎo)的酸蝕刻對泡沫鎳(NF)進行刻面工程制備的。具體而言,當浸入酸性硫氰酸鹽溶液中時,NF的(220)面優(yōu)先被SCN?吸附,而(111)和(200)面保持暴露并被酸選擇性蝕刻。當蝕刻平行于(220)方向時,便可獲得山形納米片。
2) 納米片具有超疏水性和局部循環(huán)的優(yōu)點,使NFMN能夠有效釋放氣泡。NFMN被用作支撐FeOOH陽極和Ni2P陰極的新型襯底,相應(yīng)的電解槽在500 mA cm?2的大電流密度下具有1.847 V的低電池電壓和高穩(wěn)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