乔世璋/郑尧Nat. Commun.：千瓦级耐腐蚀海水电解！
学术
2024-12-01 22:23
上海
开发大规模碱性海水电解体系需要高强度和耐腐蚀的阳极。有鉴于此，阿德莱德大学乔世璋教授、郑尧教授等提出了一种将一系列阴离子插入LDH层间的工程化NiFe-LDH电极。要点1. 最优的LDH电极在构筑2 W碱性电解海水器件，能够以1.0 A cm-2电流密度连续工作1000 h。研究结果表明插层阴离子的碱性（pKa值）起到NiFe LDH的OER性能和抗腐蚀的关键作用。要点2. 强碱性阴离子（磷酸根）能够与Fe位点结合，促进质子转移，增强持久性和催化活性。在1 kW工业量级ASWE堆栅体系的验证电解水器件（电极的面积1081.2 cm2）能够在2.0 V实现0.5 A cm-2电流密度，这达到商业碱性纯水电解槽的性能的两倍，并且形成制氢商业竞争优势（US $ 1.96 kgH2-1）。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/s41467-024-54754-5https://www.nature.com/articles/s41467-024-54754-5
