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]
卷期号:35 (23) 被引量:62
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
dd完成签到 ,获得积分20
刚刚
iiio0oiii应助lingua采纳,获得30
3秒前
vinni完成签到 ,获得积分10
7秒前
小嚣张完成签到,获得积分10
9秒前
Tracy完成签到,获得积分10
12秒前
Singularity完成签到,获得积分0
13秒前
15秒前
16秒前
369ninja发布了新的文献求助10
19秒前
Tracy发布了新的文献求助10
20秒前
22秒前
22秒前
LIJIngcan完成签到 ,获得积分10
24秒前
朵拉A梦完成签到,获得积分10
25秒前
lingua完成签到,获得积分10
27秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
29秒前
科研爱好者完成签到,获得积分10
30秒前
31秒前
寒山完成签到 ,获得积分10
32秒前
LYT完成签到 ,获得积分10
34秒前
John完成签到,获得积分10
35秒前
36秒前
37秒前
Lina完成签到 ,获得积分10
40秒前
林韵悠扬完成签到 ,获得积分10
42秒前
42秒前
背锅王船长完成签到,获得积分10
45秒前
45秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
52秒前
高大的凡阳完成签到 ,获得积分10
57秒前
Au_应助十惘采纳,获得10
59秒前
幽默滑板完成签到 ,获得积分10
1分钟前
醉月舞阳完成签到 ,获得积分10
1分钟前
木又完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Ava应助伊犁河采纳,获得10
1分钟前
然来溪完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Buduan完成签到,获得积分10
1分钟前
ZR完成签到 ,获得积分10
1分钟前
wang5945发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
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 7145625
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8792630
关于积分的说明 18581349
捐赠科研通 6739180
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3157541
关于科研通互助平台的介绍 2287869
邀请新用户注册赠送积分活动 2131972