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海水电解是一种可持续的清洁氢气生产方式，但由于海水中氯离子的腐蚀性，电极在实际应用中面临严重的腐蚀挑战。传统的贵金属电极昂贵且寿命有限，而采用非贵金属的高效稳定电极对工业规模的海水电解具有重要意义。本研究通过温和的化学镀方法构建了Mo-NiP电极（Mo-NiP@NF），该电极具有卓越的抗腐蚀性能，适用于多种应用场景，包括海水分解和氢氧生成，展现了其在工业级海水电解中的潜力。
成果简介
研究表明，Mo-NiP@NF电极在1 A cm⁻²的高电流密度下表现出超低过电位，并在模拟和真实海水中实现了1,500小时的稳定运行。此外，通过引入钼和磷酸根离子，Mo-NiP@NF电极表面形成了耐氯离子腐蚀的保护层，从而提高了其在海水环境中的稳定性。Mo-NiP@NF电极不仅可以应用于大型水电解装置，还在氢氧呼吸器和硼氢化钠水解制氢等领域展现出多功能性。
研究亮点
耐氯离子腐蚀：Mo-NiP@NF表面形成的MoOx和POx保护层，有效阻止了氯离子的腐蚀。
工业级高效性能：Mo-NiP@NF电极在高电流密度下展现出优异的OER和HER性能，适用于大规模海水电解。
多场景适用性：Mo-NiP@NF不仅适用于海水分解，还可用于氢氧呼吸器和硼氢化钠水解制氢，具有广泛的应用前景。
配图精析
图1：Mo-NiP@NF电极的结构表征。展示了通过化学镀方法制备的Mo-NiP纳米颗粒均匀分布于镍泡沫上的SEM图像和EDS元素分布图，表明钼和磷均匀分布在电极表面。
图2：X射线衍射（XRD）图谱。XRD图展示了Mo-NiP和NiP电极的晶相结构，Mo-NiP电极中镍的(111)晶面衍射峰以及弱晶化的Mo-NiP相，证明了纳米晶与非晶结构的共存。
图3：电化学性能测试。循环伏安法（CV）和塔菲尔曲线显示，Mo-NiP@NF在海水电解中表现出优异的催化活性，与传统贵金属电极相比，具有更低的过电位和更优的稳定性。
展望
本研究展示了Mo-NiP@NF电极在海水电解中的优异抗腐蚀性能和多功能应用潜力。未来，该电极有望在清洁能源和医疗领域进一步推广应用，为大规模海水电解制氢提供经济高效的解决方案。
文献信息
期刊：Advanced Energy Materials
DOI：10.1002/aenm.202403009
原文链接：https://doi.org/10.1002/aenm.202403009
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