亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Electrolyte Engineering Applying Concentrated Chloride Ions with Mixed Buffer Solutions for a Versatile High-Productivity Water-Splitting System

电解质 法拉第效率 无机化学 过电位 化学 分解水 析氧 电解 分离器(采油) 化学工程 电化学 电极 催化作用 生物化学 物理 物理化学 光催化 工程类 热力学
作者
Hiroki Komiya,Keisuke Obata,Masahisa Wada,Takeshi Nishimoto,Kazuhiro Takanabe
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:11 (34): 12614-12622 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.3c02322
摘要

Seawater electrolysis is an attractive way for green hydrogen production; however, it faces challenges in efficiency loss because of the overpotentials in the oxygen evolution reaction (OER) and the hydrogen evolution reaction (HER), high concentration overpotential, and high ohmic potential (iR) drop. Here, our electrolyte engineering approach led to the introduction of a highly conductive Cl–-containing borate/carbonate mixed buffer electrolyte. At a borate/carbonate molar ratio of 1.0, this electrolyte has a new apparent pKa (pKa,app) of pH 9.8. While a typical water electrolysis system removes Cl– to avoid competitive Cl– oxidation, we intentionally utilized concentrated Cl– to improve conductivity, reaching around 50 S m–1 at 353 K, making the value competitive with 30 wt % KOH (∼130 S m–1). In this mixed buffer electrolyte with Cl–, the performances for HER using RuNiOxHy/Ni felt and for OER using CoFeOxHy/Ti felt were, respectively, optimized by electrolyte engineering, tuning the concentration of cations and operating pH. The two electrodes, highly conductive electrolytes, and newly adopted polyethersulfone separator led to a zero-gap cell that worked stably at 2.00 V and 500 mA cm–2 with 106 mV iR loss and unity gas faradaic efficiency for 80 h under non-extreme pH conditions. This study provides a new design of electrolyte engineering for seawater splitting.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
3秒前
3秒前
王强发布了新的文献求助10
7秒前
miao发布了新的文献求助10
9秒前
11秒前
16秒前
yhtsyy完成签到 ,获得积分10
20秒前
23秒前
FashionBoy应助王强采纳,获得10
24秒前
中心湖小海棠完成签到,获得积分10
26秒前
李健应助Juni采纳,获得10
27秒前
Kitty发布了新的文献求助10
29秒前
39秒前
lzd完成签到,获得积分10
45秒前
荷西发布了新的文献求助10
45秒前
荷西完成签到,获得积分10
51秒前
无花果应助miao采纳,获得10
51秒前
58秒前
59秒前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
神奇的蒲公英完成签到,获得积分10
1分钟前
李梦完成签到 ,获得积分10
1分钟前
碱式碳酸镁完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
ray发布了新的文献求助30
1分钟前
1分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
xiu发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
满意的柏柳完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Cold War Transcended: Australia's China Policy, 1949-1990 998
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
Testimonial Injustice and Trust 510
Fundamentals of Body MRI 3rd Edition 400
The Wiley Blackwell Companion to Diachronic and Historical Linguistics 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6633008
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8392961
关于积分的说明 17951380
捐赠科研通 5814631
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2965435
邀请新用户注册赠送积分活动 1940580
关于科研通互助平台的介绍 1852519