電催化分解海水制氫是利用可再生能源的具有前景的技術,電催化分解海水面臨氯離子產(chǎn)生的副反應以及電催化劑的腐蝕問題。
有鑒于此,山東大學唐波教授、電子科技大學王焱副教授、電子科技大學/山東師范大學孫旭平教授、哈爾濱師范大學趙景祥教授等報道設計OH-比Cl-更容易發(fā)生吸附和活化的界面促進生成O2。這種NiFe電極的相鄰Cr位點在電催化海水氧化反應中表現(xiàn)非常低的過電勢和選擇性的海水氧化反應。
本文要點
(1)
這種電催化劑的性能比RuO2更好,而且穩(wěn)定工作的時間超過2500 h。通過離線/原位分析發(fā)現(xiàn)Cr(III)能夠富集OH-,Cl-被Cr(VI)位點排斥,因此增強電荷轉移和電催化活性。
(2)
這種多重效應改善NiFe電極的催化活性、選擇性、穩(wěn)定性。這項研究朝著發(fā)展耐用、不含貴金屬的電極進展,展示了均勻分布的催化位點的重要作用。
參考文獻
Cai, Z., Liang, J., Li, Z. et al. Stabilizing NiFe sites by high-dispersity of nanosized and anionic Cr species toward durable seawater oxidation. Nat Commun 15, 6624 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-51130-1
https://www.nature.com/articles/s41467-024-51130-1