Active Site Implantation for Ni(OH)2 Nanowire Network Achieves Superior Hybrid Seawater Electrolysis at 1 A cm−2 with Record‐Low Cell Voltage

过电位 材料科学 电解 催化作用 海水 分解水 化学工程 电化学 电极 纳米技术 化学 物理化学 电解质 海洋学 地质学 工程类 光催化 生物化学
作者
Ziyun Li,Xiaoyue He,Qizhu Qian,Yin Zhu,Yafei Feng,Wentao Wan,Genqiang Zhang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:33 (41) 被引量:39
标识
DOI:10.1002/adfm.202304079
摘要

Abstract Direct seawater electrolysis provides a grand blueprint for green hydrogen (H 2 ) technology, while the high energy consumption has severely hindered its industrialization. Herein, a promising active site implantation strategy is reported for Ni(OH) 2 nanowire network electrode on nickel foam substrate by Ru doping (denoted as RuNi(OH) 2 NW 2 /NF), which can act as a dual‐function catalyst for hydrazine oxidation and hydrogen evolution, achieving an ultralow working potential of 114.6 mV to reach 1000 mA cm −2 and a small overpotential of 30 mV at 10 mA cm −2 , respectively. Importantly, using the two‐electrode hydrazine oxidation assisted seawater electrolysis, it can drive a large current density of 500 mA cm −2 at 0.736 V with over 200 h stability. To demonstrate the practicability, a home‐made flow electrolyzer is constructed, which can realize the industry‐level rate of 1 A cm −2 with a record‐low voltage of 1.051 V. Theoretical calculations reveal that the Ru doping activates Ni(OH) 2 by upgrading d ‐band centers, which raises anti‐bonding energy states and thus strengthens the interaction between adsorbates and catalysts. This study not only provides a novel rationale for catalyst design, but also proposes a feasible strategy for direct alkaline seawater splitting toward sustainable, yet energy‐saving H 2 production.
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
x夏天完成签到 ,获得积分10
1秒前
小孟小孟完成签到 ,获得积分10
2秒前
你好纠结伦完成签到,获得积分10
7秒前
yzy完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
桐桐应助xzy998采纳,获得30
10秒前
阳光的雪珊完成签到 ,获得积分10
15秒前
crystal完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
灵巧的长颈鹿完成签到,获得积分10
22秒前
FFFFFF完成签到 ,获得积分10
23秒前
lling完成签到 ,获得积分10
26秒前
luobote完成签到 ,获得积分10
27秒前
Qi完成签到 ,获得积分10
27秒前
勤奋平文完成签到 ,获得积分10
30秒前
萌兴完成签到 ,获得积分10
30秒前
颜小喵完成签到 ,获得积分10
31秒前
哎呀哎呀呀完成签到,获得积分10
34秒前
麻花阳应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
sc完成签到 ,获得积分10
36秒前
cc完成签到 ,获得积分10
38秒前
42秒前
小呵点完成签到 ,获得积分0
43秒前
学术圈边缘派遣员完成签到,获得积分10
45秒前
爆米花应助冷傲雁菡采纳,获得20
46秒前
橙子发布了新的文献求助30
47秒前
iman完成签到,获得积分10
49秒前
怕黑面包完成签到 ,获得积分10
50秒前
王佳亮完成签到,获得积分10
55秒前
57秒前
冷傲雁菡发布了新的文献求助20
1分钟前
风趣朝雪完成签到,获得积分10
1分钟前
likexin完成签到,获得积分10
1分钟前
rkay完成签到,获得积分10
1分钟前
NZH关闭了NZH文献求助
1分钟前
爱我不上火完成签到 ,获得积分10
1分钟前
haiyingaimer完成签到 ,获得积分10
1分钟前
十八完成签到 ,获得积分10
1分钟前
称心的映容完成签到 ,获得积分10
1分钟前
wobisheng完成签到,获得积分10
1分钟前
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
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
2026 Hospital Accreditation Standards 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6262586
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8084703
关于积分的说明 16891484
捐赠科研通 5333193
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2838938
邀请新用户注册赠送积分活动 1816348
关于科研通互助平台的介绍 1670131