当前位置:
X-MOL 学术
›
Mater. Today Phys.
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
NiFe pyrophosphate enables long-term alkaline seawater oxidation at an ampere-level current density
Materials Today Physics ( IF 10.0 ) Pub Date : 2024-11-13 , DOI: 10.1016/j.mtphys.2024.101592 Yujie Yuan, Zixiao Li, Xun He, Hefeng Wang, Hong Tang, Xiaolan Tang, Qiuying Dai, Dongdong Zheng, Shengjun Sun, Yongsong Luo, Mohamed S. Hamdy, Fatma A. Ibrahim, Tingshuai Li, Bo Tang, Xuping Sun
Materials Today Physics ( IF 10.0 ) Pub Date : 2024-11-13 , DOI: 10.1016/j.mtphys.2024.101592 Yujie Yuan, Zixiao Li, Xun He, Hefeng Wang, Hong Tang, Xiaolan Tang, Qiuying Dai, Dongdong Zheng, Shengjun Sun, Yongsong Luo, Mohamed S. Hamdy, Fatma A. Ibrahim, Tingshuai Li, Bo Tang, Xuping Sun
Seawater electrolysis has potential for scalable hydrogen (H₂) production, yet anode corrosion by chloride ions (Cl⁻) remains a critical challenge. Herein, we present an amorphous NiFe pyrophosphate (P2O74−) on Ni foam (NiFe-PPi/NF) for long-term alkaline seawater oxidation (ASO). Ex situ and in situ characterizations demonstrate that the in situ released P2O74− can act as an anion protective layer, effectively repelling Cl⁻ and safeguarding high-valence active metal sites during ASO. Through surface-anticorrosion design, NiFe-PPi/NF demonstrates stable operation at 1000 mA cm⁻2 for over 1000 hours with no loss in activity and requires a low overpotential of just 370 mV to achieve this industrial current density in alkaline seawater. This study offers a valuable strategy for developing corrosion-resistant anodes for ASO.
中文翻译:
焦磷酸镍氢能够在安培级电流密度下进行长期碱性海水氧化
海水电解具有扩大氢气 (H₂) 生产的潜力,但氯离子 (Cl⁻) 对阳极的腐蚀仍然是一个关键挑战。在此,我们提出了一种无定形的 NiFe 焦磷酸盐 (P2O74−) 在泡沫镍 (NiFe-PPi/NF) 上用于长期碱性海水氧化 (ASO)。非原位和原位表征表明,原位释放的 P2O74− 可以充当阴离子保护层,在 ASO 期间有效排斥 Cl⁻ 并保护高价活性金属位点。通过表面防腐设计,NiFe-PPi/NF 在 1000 mA cm⁻2 下稳定运行超过 1000 小时,无活性损失,并且只需要 370 mV 的低过电位即可在碱性海水中达到这种工业电流密度。本研究为开发用于 ASO 的耐腐蚀阳极提供了一种有价值的策略。
更新日期:2024-11-13
中文翻译:
焦磷酸镍氢能够在安培级电流密度下进行长期碱性海水氧化
海水电解具有扩大氢气 (H₂) 生产的潜力,但氯离子 (Cl⁻) 对阳极的腐蚀仍然是一个关键挑战。在此,我们提出了一种无定形的 NiFe 焦磷酸盐 (P2O74−) 在泡沫镍 (NiFe-PPi/NF) 上用于长期碱性海水氧化 (ASO)。非原位和原位表征表明,原位释放的 P2O74− 可以充当阴离子保护层,在 ASO 期间有效排斥 Cl⁻ 并保护高价活性金属位点。通过表面防腐设计,NiFe-PPi/NF 在 1000 mA cm⁻2 下稳定运行超过 1000 小时,无活性损失,并且只需要 370 mV 的低过电位即可在碱性海水中达到这种工业电流密度。本研究为开发用于 ASO 的耐腐蚀阳极提供了一种有价值的策略。