Direct Ice Splitting into H2 and O2 Enabled by High Ionic Conductivity

化学 离子电导率 离子键合 电导率 结晶学 离子 物理化学 有机化学 电解质 电极
作者
Bohan Deng,Guang‐Qiang Yu,Wei Zhao,Zhuting Zhang,Xiaoyan Li,Kai Huang,Lifen Wang,Hailin Peng,Huajian Gao,Xi‐Bo Li,Hui Wu
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
被引量:1
标识
DOI:10.1021/jacs.5c01779
摘要

The molecular splitting of H2O is fundamentally significant in energy conversion and storage. While liquid water splitting has achieved scientific and engineering success, the decomposition of solid-state ice has yet to be realized. Here we demonstrate that ice can be directly split at temperatures as low as -40 °C. We show that ice can serve as a high-performance solid electrolyte for proton and hydroxide conduction, with proton mobility estimated to be 1-2 orders of magnitude higher than in liquid water. As a result, ice splitting is achieved at a voltage of 2.18 V at 10 mA cm-2, with an energy efficiency of approximately 70% at -10 °C. By using ice as a solid electrolyte, ice splitting circumvents the issue of hydrogen crossover, which is inherent in water splitting. These findings introduce new pathways for energy conversion and storage through ice at sub-0 °C temperatures and further provide new insights for the understanding of the electrochemical process in ice.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
科研通AI6应助淡淡梦容采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
喜悦觅双完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Licifer完成签到,获得积分10
1秒前
FashionBoy应助难过的慕青采纳,获得10
2秒前
皮肤科王东明完成签到,获得积分10
2秒前
HHF发布了新的文献求助10
2秒前
小二郎应助liutg24采纳,获得10
3秒前
wlei完成签到,获得积分10
3秒前
一条鱼关注了科研通微信公众号
3秒前
3秒前
无限的妙芙完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
xzq完成签到,获得积分10
4秒前
Lucas应助hd采纳,获得10
5秒前
corp_9完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
希望天下0贩的0应助ZZS采纳,获得10
6秒前
IceShock完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
英俊的铭应助狂野绿竹采纳,获得10
7秒前
Ava应助兴奋的飞薇采纳,获得10
7秒前
72323完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
王晴晴完成签到,获得积分10
9秒前
打打应助ke采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
麟心牧宇发布了新的文献求助10
10秒前
炙热芝发布了新的文献求助10
10秒前
实验大牛完成签到,获得积分10
11秒前
21ztyang发布了新的文献求助10
11秒前
难过的慕青完成签到,获得积分10
11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
Einführung in die Rechtsphilosophie und Rechtstheorie der Gegenwart 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
“Now I Have My Own Key”: The Impact of Housing Stability on Recovery and Recidivism Reduction Using a Recovery Capital Framework 500
The Red Peril Explained: Every Man, Woman & Child Affected 400
The Social Work Ethics Casebook(2nd,Frederic G. Reamer) 400
Conductance of concentrated aqueous solutions of electrolytes. I. Strong uni-univalent electrolytes 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5016698
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4256677
关于积分的说明 13265866
捐赠科研通 4060670
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2220985
邀请新用户注册赠送积分活动 1230264
关于科研通互助平台的介绍 1152852