長期以來,氫一直被視為碳中和可持續未來的關鍵能源載體,大規模生產氫氣的一個有效途徑是使用可再生能源電解海水。然而,由于復雜的離子環境,海水的直接電解面臨著重大挑戰,尤其是氯的析出、電極的腐蝕和其他副反應。在這里,南京大學Li Zhaosheng、Feng Jianyong報道了一種層狀雙氫氧化物電催化劑,它能~1.25 A.?cm?2的超高電流密度下?穩定電解海水2800 h。
本文要點:
1) 將碳酸鹽離子引入其中間層和石墨烯量子點的表面錨定阻止了氯離子的不利吸附,并有助于提高電催化劑對氯離子腐蝕的抵抗力。
2) 通過采用電催化劑作為析氧和析氫催化劑的光伏電解裝置,作者在整個海水分解中實現了18.1%的太陽能-氫氣效率,以及在超過440 mA的高工作電流下超過200 h的良好穩定性。?
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