Impact of harmful ions in seawater on electrolysis catalysts: challenges and mitigation strategies

海水 电解 催化作用 环境科学 离子 环境化学 化学 海洋学 地质学 有机化学 电解质 电极 物理化学
作者
Hanxiao Du,Tongming Sun,Minmin Wang,Yanfeng Tang,Yue Yang,Jiacheng Wang
出处
期刊:Chemical Communications [Royal Society of Chemistry]
卷期号:61 (31): 5719-5730 被引量:34
标识
DOI:10.1039/d5cc00844a
摘要

Direct seawater electrolysis presents a promising solution to address both freshwater scarcity and the growing demand for green hydrogen in regions abundant in renewable energy. This study first investigates the electrochemical mechanisms of seawater electrolysis, decomposing the process into cathodic and anodic reactions. It then reviews the impact of seawater's complex ionic composition on electrocatalyst performance, focusing on activity, selectivity, and stability. The challenges posed by anionic interference from Cl- and Br-, and cationic interference from Mg2+ and Ca2+, are discussed, along with effective mitigation strategies. Solutions to mitigate the impact of anions on the anode, such as heterojunction engineering, nanostructure design and constructing anti-corrosion layers, are proposed. Anodic small molecule oxidation is employed as an alternative to the oxygen evolution reaction (OER) to decrease the overall energy consumption. For the cationic interference on the cathode, strategies like maintaining the hydrophobicity of the electrode and electrolysis cell design are suggested. Finally, this review summarizes the remaining challenges, presents feasible solutions, and highlights key considerations for scaling up seawater electrolysis for commercial hydrogen production. This review provides valuable insights to accelerate the development of sustainable, large-scale seawater hydrogen production technologies.
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
研友_VZG7GZ应助苏子寒采纳,获得10
刚刚
jjy发布了新的文献求助10
2秒前
David发布了新的文献求助10
2秒前
顾矜应助如风随水采纳,获得10
3秒前
chentao发布了新的文献求助10
3秒前
xiangwang发布了新的文献求助30
4秒前
风清扬发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
6秒前
桂圆同学完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
JamesPei应助糟糕的便当采纳,获得10
8秒前
傲娇冬瓜完成签到,获得积分10
9秒前
Origin完成签到,获得积分20
9秒前
凝心发布了新的文献求助10
10秒前
果汁羊排完成签到,获得积分10
11秒前
pattonina完成签到 ,获得积分10
12秒前
苏子寒发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
14秒前
丘比特应助xbt采纳,获得10
16秒前
17秒前
XXX完成签到,获得积分10
17秒前
霸霸完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
SciGPT应助pililili采纳,获得10
19秒前
威武好吐司完成签到,获得积分10
20秒前
Kevin发布了新的文献求助30
21秒前
21秒前
克明发布了新的文献求助30
22秒前
苏子寒完成签到,获得积分10
22秒前
24秒前
24秒前
25秒前
Jervis发布了新的文献求助10
27秒前
慕青应助Ethan采纳,获得10
28秒前
crow完成签到,获得积分10
29秒前
小落完成签到,获得积分10
30秒前
Bowen发布了新的文献求助10
30秒前
少年怀一顾完成签到,获得积分10
30秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Structural Geology: A Quantitative Introduction 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7216440
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8848104
关于积分的说明 18672119
捐赠科研通 6872568
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3185000
关于科研通互助平台的介绍 2346852
邀请新用户注册赠送积分活动 2159308