A Super‐Chlorophobic Yet Weak‐Reconstructed Electrocatalyst by Fluorination Engineering toward Chlorine Oxidation‐Free and High‐Stability Seawater Electrolysis

电解 电催化剂 材料科学 海水 电解水 化学工程 无机化学 电化学 冶金 电极 海洋学 物理化学 化学 工程类 电解质 地质学
作者
Jiawei Mu,Chang Yu,Xuedan Song,Lin Chen,Jiarui Zhao,Jieshan Qiu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202423965
摘要

Abstract Direct seawater electrolysis is key for achieving sustainable green‐hydrogen production and transitioning toward a decarbonized energy system. However, its performance is limited by significant challenges, mainly catalyst instability, which is caused by excessive reconstruction, low catalytic activity, and aggressive chlorine‐corrosion. Herein, high‐electronegativity F is introduced into NiFe layered double‐hydroxide (F‐NiFe‐LDH) through fluorination engineering to induce electron‐deficient regions around Ni, thus creating abundant intrinsic high‐valence Ni sites. Correspondingly, the features of weak reconstruction accompanied by high stability, chlorophobic surface, and high‐activity lattice oxygen are produced on the F‐NiFe‐LDH, confirmed detailedly by experiment and theory. Consequently, the F‐NiFe‐LDH exhibits a superior oxygen evolution reaction (OER) activity with low overpotentials of 306 and 375 mV to reach 500 mA cm −2 at alkaline simulated seawater and alkaline seawater, respectively. Also, it demonstrates a chlorine‐corrosion resistance, along with ultra‐stability seawater electrolysis for over 1000 h at 1000 mA cm −2 without performance degradation, structural collapse, or chlorine oxidation reaction. Furthermore, an anion exchange membrane electrolyzer assembled by the F‐NiFe‐LDH anode shows an energy consumption of only 4.87 kWh Nm −3 for hydrogen production. This work provides an inspiration for designing corrosion‐resistance electrocatalysts aimed at chlorine oxidation‐free seawater electrolysis, which simultaneously achieve high stability and OER activity.
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
LNE发布了新的文献求助10
2秒前
科研小白发布了新的文献求助10
2秒前
Shelley发布了新的文献求助10
4秒前
郝富完成签到,获得积分10
4秒前
枫叶的脚步完成签到,获得积分10
4秒前
6秒前
小先生完成签到,获得积分10
7秒前
9秒前
天天快乐应助称心寒松采纳,获得10
10秒前
lily336699发布了新的文献求助10
10秒前
ZHH发布了新的文献求助10
10秒前
vv发布了新的文献求助20
12秒前
北海完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
vespa完成签到,获得积分10
13秒前
一二三发布了新的文献求助10
14秒前
LNE完成签到,获得积分10
14秒前
dddd发布了新的文献求助10
16秒前
新闻联播完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
hhan发布了新的文献求助10
17秒前
无畏完成签到 ,获得积分10
18秒前
一口吃三个月亮完成签到,获得积分10
21秒前
一二三完成签到,获得积分20
22秒前
Hero完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
称心寒松发布了新的文献求助10
24秒前
小羊完成签到 ,获得积分10
26秒前
26秒前
27秒前
受伤的豁完成签到 ,获得积分10
28秒前
维生素完成签到,获得积分10
28秒前
29秒前
32秒前
33秒前
33秒前
789完成签到,获得积分20
34秒前
sapphire完成签到,获得积分10
34秒前
舒适的藏花完成签到 ,获得积分10
36秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
Mixing the elements of mass customisation 360
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 300
Political Ideologies Their Origins and Impact 13th Edition 260
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3781132
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3326545
关于积分的说明 10227747
捐赠科研通 3041707
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1669585
邀请新用户注册赠送积分活动 799100
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758745