Anionic formulation of electrolyte additive towards stable electrocatalytic oxygen evolution in seawater splitting

电解质 无机化学 溶解 化学 析氧 氯化物 电解 海水 催化作用 过渡金属 腐蚀 水溶液中的金属离子 阳极 金属 电化学 电极 物理化学 海洋学 地质学 生物化学 有机化学
作者
Meng Yu,Jinhan Li,Fangming Liu,Jiuding Liu,Wence Xu,Honglu Hu,Xijie Chen,Weichao Wang,Fangyi Cheng
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier]
卷期号:72: 361-369 被引量:133
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2022.04.004
摘要

Highly stable oxygen evolution in alkaline seawater is demonstrated by anionic addition strategy. Phosphate ions act as a corrosion inhibitor to prevent the chloride absorption, buffer local pH and inhibit dissolution of transition metal ions. • A general screening rule is proposed to correlate anion property and Cl – repellency. • In situ spectroscopy and calculations reveal the pH-buffering effect of PO 4 3- ions. • Seawater splitting is greatly enhanced at a current density of 0.5 A cm −2 for 500 h. Hydrogen generation through seawater electrolysis provides a promising, attractive pathway towards the utilization of sustainable energy. However, the catalytic activity and stability of oxygen evolution anode are severely limited by the chloride-induced corrosion and competitive oxidation reactions. In this work, we demonstrate an anion-assisted performance improvement strategy by quick and universal screening of electrolyte additive via correlating Cl − repellency with the anionic properties. Particularly, the addition of phosphate ions is found to enable highly stable alkaline seawater splitting at industry-level current density (0.5 A cm −2 ) over 500 h using transition metal hydroxides as anodic electrocatalysts. In situ experiments and theoretical simulations further reveal that the dynamic anti-corrosion behaviors of surface-adsorbed phosphate ions are attributed to three factors including repelling Cl − ions without significantly blocking OH − diffusion, preventing transition metal dissolution and acting as a local pH buffer to compensate the fast OH − consumption under high current 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
酷波er应助zzzzw采纳,获得10
刚刚
刚刚
小新完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
不知干嘛发布了新的文献求助30
1秒前
赘婿应助自然的新烟采纳,获得10
1秒前
iNk应助董小楼采纳,获得10
1秒前
LisA__发布了新的文献求助10
1秒前
立里发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
热心的猫咪关注了科研通微信公众号
2秒前
Ellie完成签到 ,获得积分10
3秒前
天天快乐应助Scss采纳,获得10
3秒前
华仔应助张土豆采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
白耀庭发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
穆亦擎完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
冉亦发布了新的文献求助10
5秒前
栖梧砚客完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
木鱼完成签到,获得积分20
6秒前
友好的季节完成签到,获得积分10
7秒前
feng发布了新的文献求助20
7秒前
漂亮素发布了新的文献求助10
7秒前
yyllyy完成签到,获得积分10
7秒前
jane应助cj0009采纳,获得15
8秒前
立里发布了新的文献求助10
8秒前
爆米花应助忧郁的梦琪采纳,获得10
8秒前
谢青发布了新的文献求助30
8秒前
9秒前
9秒前
昵称发布了新的文献求助10
9秒前
从容芷容发布了新的文献求助10
9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
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 3000
Les Mantodea de guyane 2500
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 2000
What is the Future of Psychotherapy in a Digital Age? 700
The Psychological Quest for Meaning 600
Zeolites: From Fundamentals to Emerging Applications 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5954812
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7163630
关于积分的说明 15935734
捐赠科研通 5089659
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2735382
邀请新用户注册赠送积分活动 1696186
关于科研通互助平台的介绍 1617224