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在大電流密度進行低能量消耗的海水電解是具有前景的制氫技術路線，但是持續性的使用海水進行電催化容易導致Cl^-離子聚集，這導致陽極發生嚴重的腐蝕，并且影響催化活性和穩定性。

有鑒于此，北京化工大學孫曉明教授、周道金副教授、深圳清華大學研究院鄺允副教授等報道合成了CoFeAl層狀雙金屬氫氧化物作為陽極進行電催化海水分解，在2 A cm^-2電流密度進行電解6倍濃度的海水，在持續350 h電催化反應中保持穩定。

主要內容

（1）

詳細的分析結果說明電催化OER反應過程中，電極的Al³⁺離子被OH-腐蝕，這產生M³⁺缺陷位點顯著提高OER催化活性。

（2）

此外，刻蝕的Al³⁺離子形成Al(OH)_n^-物種吸附在陽極表面，因此改善電極的穩定性。微孔膜電極修飾CoFeAl層狀雙金屬氫氧化物的電極能夠在1 A cm^-2電流密度穩定工作500 h，這個結果說明這種CoFeAl層狀雙金屬氫氧化物電極在電催化鹵水溶液的應用前景。

參考文獻

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