開發大規模堿性海水電解體系需要高強度和耐腐蝕的陽極,有鑒于此,阿德萊德大學喬世璋教授、鄭堯教授等提出了一種將一系列陰離子插入LDH層間的工程化NiFe-LDH電極。
最優的LDH電極在構筑2 W堿性電解海水器件,能夠以1.0 A cm-2電流密度連續工作1000 h。研究結果表明插層陰離子的堿性(pKa值)起到NiFe LDH的OER性能和抗腐蝕的關鍵作用。
(2)
強堿性陰離子(磷酸根)能夠與Fe位點結合,促進質子轉移,增強持久性和催化活性。在1 kW工業量級ASWE堆柵體系的驗證電解水器件(電極的面積1081.2 cm2)能夠在2.0 V實現0.5 A cm-2電流密度,這達到商業堿性純水電解槽的性能的兩倍,并且形成制氫商業競爭優勢(US $ 1.96 kgH2-1)。
參考文獻
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