Corrosion Protection of Rare Earth for Kilowatt-Level Alkaline Seawater Electrolyzer

化学 海水 碱土金属 腐蚀 电解 无机化学 冶金 环境化学 碱金属 海洋学 有机化学 电极 地质学 物理化学 电解质 材料科学
作者
Wei Shen,Yuceng Ye,Yang Hu,Huimin Wu,Qianming Xia,Honglan Xie,Zijun Li,Nan Zhang,Li An,Rui Si,Pinxian Xi,Chun‐Hua Yan
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
被引量:2
标识
DOI:10.1021/jacs.5c02876
摘要

The competitive adsorption of Cl- caused by anode OH- consumption under high current density is an important factor restricting the development of an alkaline seawater electrolyzer (ASWE). Here, we propose a strategy for rare earth corrosion protection which utilizes oxygen friendly rare earths that do not participate in the reaction to adsorb OH- and maintain the surface environment for stable anodic catalysis in an ASWE. Differential electrochemical mass spectrometry (DEMS) and electrochemical quartz crystal microbalance (EQCM) were used to identify the causes of chlorine corrosion on the high current anode plate of traditional Ni mesh. In situ fluorescence spectra of N-ethoxycarbonylmethyl-6-methoxyquinolinium bromide (MQAE) labeled with a chloride ion fluorescence probe, a rotating ring disk electrode (RRDE), and a time-resolved absorption spectrum were used to test the recognition mechanism of rare earth. Eu2O3 adsorbs OH- to maintain a high current pH environment and inhibits Cl- adsorption oxidation, thereby exhibiting stability for over 1000 h at 500 mA cm-2 current density. Furthermore, Eu2O3/FeNi2S4 was assembled into a kilowatt-level ASWE in 17 chambers with a total area of 1081.5 cm2 and operated stably for over 100 h at a current density of 500 mA cm-2 under industrial conditions of 80 °C and 30% KOH. Technical economic analysis (TEA) indicates that the rare earth corrosion protection strategy can enhance the service life of ASWE and reduce the cost of hydrogen production for profitable seawater hydrogen production, providing a new approach to solve the chlorine oxidation corrosion problem in an ASWE.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
2秒前
皑皑发布了新的文献求助10
2秒前
Lucifer完成签到 ,获得积分10
3秒前
jia0完成签到,获得积分10
4秒前
QQ发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
kate发布了新的文献求助10
6秒前
lv关闭了lv文献求助
7秒前
科研通AI5应助baijiangtao采纳,获得10
7秒前
8秒前
zbw完成签到,获得积分10
9秒前
包翌璇关注了科研通微信公众号
9秒前
直率的璎发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
852应助活力的语堂采纳,获得10
12秒前
ZY发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
14秒前
16秒前
16秒前
QQ完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
刻苦的坤发布了新的文献求助10
17秒前
19秒前
19秒前
凌晨幻舞应助开朗小饼干采纳,获得10
20秒前
yj完成签到,获得积分20
20秒前
21秒前
21秒前
22秒前
8R60d8应助mate采纳,获得10
22秒前
lyf关注了科研通微信公众号
23秒前
23秒前
23秒前
24秒前
默默发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
han发布了新的文献求助10
24秒前
睽阔完成签到 ,获得积分10
25秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Voyage au bout de la révolution: de Pékin à Sochaux 700
学前儿童活动设计 500
yolo算法-游泳溺水检测数据集 500
First Farmers: The Origins of Agricultural Societies, 2nd Edition 500
The Start of the Start: Entrepreneurial Opportunity Identification and Evaluation 400
Simulation of High-NA EUV Lithography 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4300630
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3825175
关于积分的说明 11975831
捐赠科研通 3466436
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1901306
邀请新用户注册赠送积分活动 949131
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 851174