Fe/Co Co‐Doping Engineering for Corrosion‐Resistant and Effective Seawater Electrolysis

材料科学 双功能 海水 化学工程 分解水 析氧 制氢 催化作用 电解 腐蚀 电解水 吸附 耐久性 电催化剂 纳米技术 氧化还原 无机化学 过电位 制作 电极 电化学 金属 甲烷 过渡金属
作者
Jianxi Lu,Zhichao Yu,Xiaotian Wei,Xuewei Zhang,Xin Wang,Kai Liu,Yaohai Cai,Hui Pan,Dong Liu,Zhen‐Bo Wang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:38 (2): e15156-e15156 被引量:8
标识
DOI:10.1002/adma.202515156
摘要

Abstract Direct seawater electrolysis is a promising strategy for sustainable hydrogen production, yet it faces critical challenges in catalyst design, including scalability, chloride corrosion resistance, and cost efficiency. A one‐step interfacial redox strategy is reported to construct Fe/Co co‐doped Ru@Ni(OH) 2 electrodes (Ru@FeCo–Ni(OH) 2 ), enabling precise control of metal coordination environments while ensuring industrial‐scale manufacturability. This method enables the fabrication of 5000 cm 2 electrodes with no performance deviation, demonstrating compatibility with commercial electrolyzers. The Ru@FeCo‐Ni(OH) 2 electrodes exhibit remarkable durability (>3000 h) and achieve hydrogen production at $0.87 per kg using natural seawater from the South China Sea (unpurified, with KOH added), surpassing the U.S. Department of Energy's 2031 cost target of $1 per kg. Operando spectroscopy and DFT calculations reveal a synergistic co‐doping mechanism: 1) d‐band center downshifting (Δ E = 0.68 eV) optimizes hydrogen adsorption for superior hydrogen evolution reaction performance, while 2) accelerated surface reconstruction forms chloride‐resistant oxyhydroxide layers, improving oxygen evolution reaction efficiency. This work establishes a new paradigm in bifunctional catalyst design, providing mechanistic insights into active site evolution and a scalable pathway for cost‐effective green hydrogen production directly from seawater.
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
cecily完成签到,获得积分10
刚刚
MHK发布了新的文献求助10
1秒前
小陈完成签到 ,获得积分10
2秒前
小南风发布了新的文献求助10
2秒前
暮时完成签到 ,获得积分10
2秒前
若曦完成签到,获得积分10
2秒前
yundanli发布了新的文献求助10
3秒前
传奇3应助帅气冰蝶采纳,获得10
3秒前
星辰完成签到,获得积分10
3秒前
melody完成签到,获得积分10
4秒前
laojian完成签到 ,获得积分10
4秒前
vivre223完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
科研大王完成签到,获得积分10
5秒前
烟消云散完成签到,获得积分10
6秒前
小陈关注了科研通微信公众号
6秒前
6秒前
甜甜衬衫应助cherleen采纳,获得25
6秒前
充电宝应助无心的可仁采纳,获得10
7秒前
留白完成签到,获得积分10
7秒前
hxpxp完成签到,获得积分10
7秒前
MHK完成签到,获得积分10
8秒前
自然完成签到,获得积分10
8秒前
曹博完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
美好含巧发布了新的文献求助10
9秒前
lucky完成签到 ,获得积分10
10秒前
yundanli完成签到,获得积分10
10秒前
胡胡嘉嘉磊磊完成签到,获得积分10
11秒前
无心的可仁完成签到,获得积分10
11秒前
jia7完成签到,获得积分10
12秒前
娇气的灭绝完成签到,获得积分10
12秒前
冰冷天蝎座完成签到,获得积分10
12秒前
谷粱诗云完成签到,获得积分10
13秒前
279完成签到,获得积分10
13秒前
shihuda完成签到,获得积分10
13秒前
jennifer_zhuang完成签到,获得积分10
14秒前
lizishu应助舒心如凡采纳,获得10
14秒前
SEEME完成签到,获得积分10
14秒前
吴玉杰完成签到 ,获得积分10
15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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 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 7253008
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8875175
关于积分的说明 18735271
捐赠科研通 6933598
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3199840
关于科研通互助平台的介绍 2374606
邀请新用户注册赠送积分活动 2174506