清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!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,伴您科研之路漫漫前行!

Advanced Nickel-Based Gas Diffusion Anode for Zero-Gap Anion-Exchange Membrane Water Electrolyzers

阳极 材料科学 扩散 气体扩散 离子 化学工程 离子交换 无机化学 电极 热力学 物理化学 冶金 有机化学 化学 物理 工程类 生物化学
作者
I. V. Pushkareva,Zhixing Wu,Xianjie Liu,M. A. Solovyev,S. I. Butrim,M. V. Kozlova,Т. Л. Кулова,Xavier Crispin,Emma M. Björk,Dmitri Bessarabov,Mikhail Vagin,Artem S. Pushkarev
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acsami.5c01272
摘要

Electrolytic hydrogen production using abundant water and renewable electricity is a key step toward achieving a carbon-neutral economy. Anion-exchange membrane water electrolyzers (AEMWE) present an opportunity to enhance sustainability and reduce the costs of green hydrogen technology. This study focuses on reducing electrical losses in the AEMWE by designing an improved anode catalyst layer. The approach involves modifying nickel foam by using a microporous nickel ink. This modification not only smooths the nickel foam to prevent membrane punctures during compression assembly but also enhances the utilization of the mesoporous NiO (mesoNiO) catalyst in the anode process, namely, the oxygen evolution reaction (OER). The anode leverages a mechanism where both the mesoNiO catalyst and the nickel powder layer participate in the OER, hosting a NiOOH intermediate formed through surface oxidation. By optimization of the mass loading, the design achieves a balance between smooth membrane-electrode contact, reduced kinetic losses during the OER, and efficient ionic transport. As a result, the optimized AEMWE reaches a competitive current density of 2.6 A cm-2 at a cell voltage of 2 V, comparable to the performance of state-of-the-art proton-exchange membrane water electrolyzers. These findings highlight that fluorocarbon membrane-free, zero-gap water electrolyzers with platinum-free anodes can deliver significant advancements in green hydrogen technology. This promising performance encourages further research toward catalyst-free water electrolyzers as the next step in sustainable hydrogen production.
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
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
机智的苗条完成签到,获得积分10
23秒前
Moonpie应助369ninja采纳,获得20
53秒前
vbnn完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
SimpleKwee发布了新的文献求助10
1分钟前
默默无闻完成签到 ,获得积分10
1分钟前
丰富的亦寒完成签到,获得积分10
1分钟前
YZY完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
陈飞宇完成签到,获得积分10
2分钟前
大雁完成签到 ,获得积分0
2分钟前
喜悦的唇彩完成签到,获得积分10
2分钟前
羞涩的问兰完成签到,获得积分10
3分钟前
silence完成签到,获得积分10
3分钟前
鸡鸡大魔王完成签到,获得积分10
3分钟前
4分钟前
桥西小河完成签到 ,获得积分10
4分钟前
4分钟前
CScs25完成签到 ,获得积分10
4分钟前
一盏壶完成签到,获得积分0
4分钟前
芋圆完成签到,获得积分10
4分钟前
cadcae完成签到,获得积分10
4分钟前
小小虾完成签到 ,获得积分10
4分钟前
luo完成签到,获得积分10
4分钟前
Rgly完成签到 ,获得积分10
5分钟前
饱满冰安完成签到 ,获得积分10
6分钟前
饱满冰安关注了科研通微信公众号
6分钟前
LeoBigman完成签到 ,获得积分10
7分钟前
默默完成签到,获得积分10
7分钟前
9分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
9分钟前
科研通AI2S应助darcyz采纳,获得10
9分钟前
科研通AI2S应助darcyz采纳,获得10
9分钟前
科研通AI2S应助darcyz采纳,获得10
9分钟前
英姑应助darcyz采纳,获得10
9分钟前
科研通AI2S应助darcyz采纳,获得10
9分钟前
科研通AI2S应助darcyz采纳,获得10
9分钟前
科研通AI2S应助darcyz采纳,获得10
9分钟前
慕青应助darcyz采纳,获得10
9分钟前
爆米花应助darcyz采纳,获得10
9分钟前
高分求助中
Psychopathic Traits and Quality of Prison Life 1000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 660
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
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 6451262
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8263209
关于积分的说明 17606238
捐赠科研通 5516005
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2903573
邀请新用户注册赠送积分活动 1880627
关于科研通互助平台的介绍 1722625