Self‐Adapting Oxyanion Armor Achieves Highly Stable and Efficient Seawater Electrolysis at Ampere‐Level Current Densities

材料科学 氧阴离子 海水 盔甲 电流(流体) 电解 电流密度 化学工程 纳米技术 热力学 电极 海洋学 电解质 物理化学 生物化学 化学 物理 图层(电子) 量子力学 工程类 地质学 催化作用
作者
Xingheng Zhang,Huili Zhang,Zengxuan Chen,Jillian M. Buriak,Jianye Wang,Shuxian Wei,Siyuan Liu,Zhaojie Wang,Fangna Dai,Maohuai Wang,Xiaoqing Lü
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202418940
摘要

Abstract Seawater electrolysis is an effective way for large‐scale green hydrogen. Nevertheless, the anode suffers from the severe corrosion of Cl − and Br − during oxygen evolution, which gives rise to the issues of narrow‐deep pits and shallow‐wide pits, respectively. Herein, an anti‐corrosion strategy is presented by self‐adapting oxyanion armor to prevent the high valence active sites from Cl − and Br − corrosion. The core–shell FeNi 2 Se 4 @NiFe‐Phy is reconstructed to active species NiFeOOH covered by an oxyanion layer composed of phosphoric and carbonate. The aimed anode exhibits remarkable efficiency, achieving current densities of 10 and 200 mA cm −2 at overpotentials of merely 220 and 277 mV, respectively. Notably, it shows unparalleled durability, enduring without any discernible degradation following rigorous testing for 400 h at 400–1000 mA cm −2 in alkaline simulated seawater, as well as natural seawater. A combination of density functional theory calculations and molecular dynamics simulations further confirms the bifunctional enhancement of oxyanion armor on NiFeOOH surface. At a current density of 200 mA cm −2 , the alkaline seawater electrolyzer has significant energy efficiency, consuming merely 4.61 and 4.27 kWh Nm −3 H 2 at room temperature and 80 °C, respectively. This work offers an efficacious surface corrosion resistance strategy for anode protection during seawater electrolysis.
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
小饼干发布了新的文献求助10
1秒前
Kuzu发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
4秒前
4秒前
njseu完成签到 ,获得积分10
5秒前
大个应助子卿采纳,获得10
6秒前
庄冬丽发布了新的文献求助10
6秒前
平淡的中心完成签到,获得积分10
6秒前
云海绵绵完成签到,获得积分10
7秒前
龙妍琳发布了新的文献求助30
7秒前
卡尔完成签到,获得积分10
8秒前
贺小刚发布了新的文献求助10
8秒前
来自3602完成签到,获得积分10
8秒前
Kuzu完成签到,获得积分10
9秒前
evilhag完成签到,获得积分10
9秒前
carol7298完成签到 ,获得积分10
10秒前
隐形的巴豆完成签到,获得积分10
11秒前
13秒前
乱世完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
17秒前
时光如梭完成签到,获得积分10
19秒前
今后应助rookie_b0采纳,获得10
19秒前
whl发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
22秒前
22秒前
23秒前
Tokgo发布了新的文献求助20
23秒前
英姑应助顺利的戾采纳,获得10
24秒前
Qingqing完成签到,获得积分10
25秒前
子卿发布了新的文献求助10
26秒前
哦豁发布了新的文献求助10
29秒前
伶俐绿柏完成签到 ,获得积分10
30秒前
34秒前
Sandro完成签到,获得积分10
37秒前
37秒前
38秒前
39秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
Brain and Heart The Triumphs and Struggles of a Pediatric Neurosurgeon 400
Cybersecurity Blueprint – Transitioning to Tech 400
Mixing the elements of mass customisation 400
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
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 3783242
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3328572
关于积分的说明 10237098
捐赠科研通 3043689
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1670627
邀请新用户注册赠送积分活动 799792
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 759130