Optimization of Interfacial OH− Accessibility by Constructing a Delayed–Release Membrane Electrode for Ampere–Level Hydrogen Production

过电位 分解水 析氧 材料科学 电化学 电解质 电极 制氢 交换电流密度 离子 分析化学(期刊) 化学工程 化学物理 物理化学 催化作用 化学 塔菲尔方程 有机化学 工程类 光催化 生物化学
作者
Yu Cheng,Huanyu Chen,Xinnan Xu,Junjie Dong,Mengfan Wang,Chenglin Yan,Tao Qian
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202313233
摘要

Abstract Achieving a high current density during electrochemical overall water splitting is a promising strategy for industrial energy conversion. The mass diffusion rate of OH − ions from the electrolyte to the interfacial active sites strongly influences the hydrogen evolution reaction (HER) and oxygen evolution reaction (OER) . Herein, the delayed‐release of OH − ions modulated by a proper organic polymer membrane on the electrode surface can optimize the OH − accessibility to the active sites (as indicated by the molecular dynamics simulations) is demonstrated and that van der Waals interaction force modulates the OH − residence time in the reaction system. The remarkable performance of the membrane‐modified electrode is achieved at ultra‐high current densities of 1.9 A cm −2 (with an HER overpotential of 602 mV) and 2 A cm −2 (with an OER overpotential of 459 mV) in 1 M KOH solution. Consequently, a super‐high current density of 1.3 A cm −2 is obtained for overall water splitting (at a voltage of only 2.2 V), which is 1.9‐fold higher than that of a benchmarked Pt/C‐IrO 2 (684 mA cm −2 ). Therefore, the delayed‐release of OH − has optimized the mass conversion efficiency of the active sites, thus improving the electrochemical performance of overall water splitting.
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
Yami完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
tidongzhiwu发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
Silver完成签到 ,获得积分10
2秒前
小二郎应助机智毛豆采纳,获得10
2秒前
风趣采白发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
李爱国应助方旋采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
小二郎应助简单平松采纳,获得10
6秒前
研友_LMyj0L发布了新的文献求助10
6秒前
金平卢仙发布了新的文献求助10
7秒前
科研GO举报JSzzZ求助涉嫌违规
8秒前
8秒前
英姑应助feifei采纳,获得10
8秒前
8秒前
gh完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
zyzy1996完成签到,获得积分10
10秒前
灰色的乌完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
无花果应助aby采纳,获得10
11秒前
neo发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
筱谭完成签到 ,获得积分10
14秒前
六氟合铂酸氙完成签到 ,获得积分10
14秒前
zyzy1996发布了新的文献求助10
14秒前
沉静亦寒完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
机智毛豆发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
小二郎应助Saluzi采纳,获得10
15秒前
15秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Social Research Methods (4th Edition) by Maggie Walter (2019) 2390
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4009834
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3549753
关于积分的说明 11303647
捐赠科研通 3284309
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1810591
邀请新用户注册赠送积分活动 886367
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 811406