Orderly Nanodendritic Nickel Substitute for Raney Nickel Catalyst Improving Alkali Water Electrolyzer

催化作用 材料科学 电解 碱金属 分解水 雷尼镍业 化学工程 微型多孔材料 电解水 制氢 碱性水电解 无机化学 冶金 电解质 复合材料 有机化学 电极 化学 物理化学 工程类 光催化
作者
Zexuan Zhu,Yuxing Lin,Fang Peng,Minshan Wang,Mingze Zhu,Xiuyun Zhang,Jianshuang Liu,Jingguo Hu,Xiaoyong Xu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:36 (1): e2307035-e2307035 被引量:110
标识
DOI:10.1002/adma.202307035
摘要

The development of nonprecious metal catalysts to meet the activity-stability balance at industrial-grade large current densities remains a challenge toward practical alkali-water electrolysis. Here, this work develops an orderly nanodendritic nickel (ND-Ni) catalyst that consists of ultrafine nanograins in chain-like conformation, which shows both excellent activity and robust stability for large current density hydrogen evolution reaction (HER) in alkaline media, superior to currently applied Raney nickel (R-Ni) catalyst in commercial alkali-water electrolyzer (AWE). The ND-Ni catalyst featured by a three-dimensional (3D) interconnecting microporous structure endows with high specific surface area and excellent conductivity and hydrophilicity, which together afford superior charge/mass transport favorable to HER kinetics at high current densities. An actual AWE with ND-Ni catalyst demonstrates durable water splitting with 1.0 A cm-2 at 1.71 V under industrial conditions and renders a record-low power consumption of 3.95 kW h Nm-3 with an energy efficiency close to 90%. The hydrogen price per gallon of gasoline equivalent (GGE) is calculated to be ≈$0.95, which is less than the target of $2.0 per GGE by 2026 from the U.S. Department of Energy. The results suggest the feasibility of ND-Ni substitute for R-Ni catalyst in commercial AWE.
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
刚刚
1秒前
2秒前
天天快乐应助贪玩雅山采纳,获得10
2秒前
3秒前
两只晕虾发布了新的文献求助10
3秒前
思源应助不想读博采纳,获得10
3秒前
4秒前
刘yan发布了新的文献求助10
4秒前
哆来咪完成签到,获得积分10
5秒前
所所应助活力平卉采纳,获得10
5秒前
欣喜涔雨发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
10秒前
羿_liu完成签到,获得积分10
10秒前
blue发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
真实的过客完成签到,获得积分10
12秒前
研友_VZG7GZ应助Susie大可采纳,获得10
13秒前
13秒前
一一发布了新的文献求助10
14秒前
Lucas应助迪兒采纳,获得10
14秒前
15秒前
16秒前
16秒前
小圆发布了新的文献求助10
17秒前
一只小朋友应助rtan采纳,获得10
17秒前
姬鲁宁完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
17秒前
研友_VZG7GZ应助ccccc采纳,获得10
18秒前
18秒前
Hello应助卫大伯采纳,获得10
18秒前
kxz发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
20秒前
高胖发布了新的文献求助20
21秒前
贪玩雅山发布了新的文献求助10
21秒前
清兰煜发布了新的文献求助30
22秒前
23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
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
A Social and Cultural History of the Hellenistic World 500
Chemistry and Physics of Carbon Volume 15 500
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 6397540
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8212873
关于积分的说明 17401281
捐赠科研通 5450880
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2881151
邀请新用户注册赠送积分活动 1857663
关于科研通互助平台的介绍 1699693