海水電解是利用取之不盡的海水資源生產(chǎn)氫氣的一條有效途徑。然而,氯離子(Cl-)引起的腐蝕和有限的催化活性對陰離子交換膜(AEM)電解槽海水電解用非貴金屬催化劑的開發(fā)提出了挑戰(zhàn)。在此,哈爾濱工業(yè)大學胡凱龍、施榮沛、林熹、筑波大學Samuel Jeong合成了NiMo/NiMoP異質(zhì)界面以構建強內(nèi)建電場(BEF),并進一步闡明了BEF對海水電解過程中電催化增強和耐腐蝕性的影響。
本文要點:
1) 理論模擬表明,BEF有利于H的吸附,同時由于空間效應,NiMoP層的存在有效地阻礙了Cl?的吸附。與孤立BEF(NiMo/NiMoP-I)相比,具有連續(xù)BEF的NiMo/NiMo-P(NiMo/NiMoP-C)表現(xiàn)出優(yōu)異的活性和耐久性。
2) NiMo/NiMoP-C的優(yōu)異性能已被證實,在1.8 V的電池電壓下,電流密度為1.0 a cm?2,在AEM海水電解中的耐久性超過350小時。該研究提供了一種新的BEF構建策略,以實現(xiàn)通過AEM海水電解生產(chǎn)氫氣的高活性、耐腐蝕的非貴金屬催化劑。
Yue Xu et.al Constructing the built-in electric field across NiMo/NiMoP heterointerface for efficient and durable seawater electrolysis in anion exchange membrane electrolyzers EES 2025
DOI: 10.1039/D4EE05829A
https://doi.org/10.1039/D4EE05829A