Recent Advances and Design Strategies of Metal‐Organic Framework‐Based Materials for High Current Density Alkaline Water Electrolysis

材料科学 纳米技术 电流(流体) 电解水 电解 电流密度 分解水 电极 催化作用 制作 工艺工程 工作(物理) 材料设计 纳米孔 电催化剂 大规模运输 设计要素和原则 碱性水电解 可扩展性 沸石咪唑盐骨架 氢 多孔性 制氢 化学工程 金属有机骨架 表面工程
作者
Ting Zeng,Lirong Liao,Cuiyan Li,Di Zhou,Guangqin Li,Xiangdong Yao
出处
期刊: [Wiley]
卷期号:5 (1) 被引量:1
标识
DOI:10.1002/cnl2.70113
摘要

ABSTRACT Alkaline water electrolysis systems have emerged as a highly promising technology for hydrogen production. Metal‐organic frameworks (MOFs) have demonstrated significant potential as electrodes due to their tunable pore structures, high‐density active sites, and atomic‐level design precision, offering enhanced catalytic activity and long‐term stability under high current density conditions (> 500 mA cm −2 ). This review provides a systematic summary of recent advances in MOF‐based materials for high‐current‐density alkaline water electrolysis. First, the key challenges posed by high current densities, such as mass transport limitations, bubble blockage, and structural deactivation, are discussed. Next, innovative material design strategies are introduced, focusing on critical aspects like tailoring metal active centers, functionalizing organic linkers to optimize the electronic structure, employing dimensional engineering (2D/3D hierarchical porous architectures) to enhance mass transfer, and introducing defect/interface engineering to improve activity and stability. The subsequence section evaluates the performance breakthroughs of MOFs and their derivatives under industrially relevant current densities (≥ 1 A cm −2 ). Finally, future research directions are highlighted, including enhancing intrinsic conductivity, unraveling dynamic catalytic mechanisms under operating conditions, and developing scalable electrode fabrication methods.
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
Lucas的应助被居遥采纳,获得10
刚刚
滴滴发布了新的文献求助10
2秒前
vavel发布了新的文献求助10
4秒前
万丈光芒发布了新的文献求助10
6秒前
DW的应助被科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
大模型的应助被科研通管家采纳,获得10
12秒前
李健的应助被科研通管家采纳,获得10
12秒前
Jasper的应助被科研通管家采纳,获得10
12秒前
在水一方的应助被科研通管家采纳,获得10
12秒前
科研通AI2S的应助被科研通管家采纳,获得10
13秒前
852的应助被科研通管家采纳,获得10
13秒前
Orange的应助被科研通管家采纳,获得10
13秒前
13秒前
13秒前
安详香旋的应助被科研通管家采纳,获得10
13秒前
orixero的应助被科研通管家采纳,获得10
13秒前
王阳洋的应助被科研通管家采纳,获得10
13秒前
共享精神的应助被科研通管家采纳,获得10
14秒前
木棉发布了新的文献求助10
18秒前
21秒前
调皮小土豆完成签到,获得积分10
22秒前
李健的小迷弟的应助被王干采纳,获得10
22秒前
23秒前
xing_xing的应助被believe采纳,获得30
24秒前
北望发布了新的文献求助10
25秒前
脑洞疼的应助被忧郁的如松采纳,获得10
27秒前
小二郎的应助被Johnny19采纳,获得10
27秒前
28秒前
29秒前
居遥发布了新的文献求助10
31秒前
35秒前
北望完成签到,获得积分10
36秒前
优秀的友卉完成签到,获得积分10
37秒前
Ming的应助被ohooo采纳,获得10
40秒前
41秒前
歪比巴卜完成签到,获得积分10
41秒前
超级的雨筠完成签到,获得积分10
42秒前
在水一方的应助被oio778采纳,获得10
45秒前
于归故城完成签到,获得积分10
46秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
自動車の空力技術 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Issues in Task-Based Language Teaching 500
Wafer Surface Defect 420
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7784209
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9323564
关于积分的说明 20394631
捐赠科研通 7372933
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3320960
关于科研通互助平台的介绍 2468955
邀请新用户注册赠送积分活动 2337227