Enabling Unprecedented Ultra‐Efficient Practical Direct Seawater Splitting by Finely‐Tuned Catalyst Environment via Thermo‐Hydrodynamic Modulation

电催化剂 析氧 海水 分解水 电解质 催化作用 电化学 材料科学 化学工程 解耦(概率) 电极 纳米技术 无机化学 化学 物理化学 海洋学 生物化学 光催化 控制工程 工程类 地质学
作者
Gaurav Bahuguna,Fernando Patolsky
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:13 (44) 被引量:6
标识
DOI:10.1002/aenm.202301907
摘要

Abstract Direct sea water splitting as asource of clean renewable energy is indeed a holy grail and necessitates the invention of unprecedented avenues. Toward this goal, for the first time, the effect of thermo‐hydrodynamic processes modulation (electrolyte flow and heating) on water splitting reactions, through the controlling of the nanocatalyst surface environment, is studied thoroughly. A catenated sulphur type‐nickel polysulphide‐based single crystalline, high surface area 3D electrocatalyst (NiS 2 p S x surface ), with surface‐enriched oxygen evolution reaction (OER, Ni 3+ ) and hydrogen evolution reaction (HER, p S n 2− ) catalyzing species, is prepared by a single‐step process. Thermo‐hydrodynamic processes‐induced electrochemical analysis demonstrates a dramatic improvement in the electrocatalytic performance of the catalyst, by both flow and temperature modulation. Decoupling contributions from the electrolyte and electrodes heating demonstrate an intrinsic electrode property influence on the overall temperature‐dependent electrochemical performance. Furthermore, a chlorine‐phobic behavior of the NiS 2 p S x surface catalyst is observed, even at 80 °C, for direct seawater oxidation, confirming the electrocatalyst potential for direct seawater splitting. Notably, a cell voltage of 1.39 V (at 10 mA cm −2 ), reaching industrially practical large‐scale of >500 mA cm −2 is observed for additive‐free direct seawater splitting, which is the lowest reported cell voltage to date, even for alkaline additive‐based electrolysers. Consequently, an alternative approach for direct seawater splitting is realized and can be universally extended to any present‐day electrocatalyst platform.
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
彳亍发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
Joker完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
隐形曼青应助谢尔顿采纳,获得50
3秒前
无花果应助小哈采纳,获得10
3秒前
3秒前
三水发布了新的文献求助50
3秒前
hhchhcmxhf发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
打打应助文献下载神器采纳,获得10
4秒前
英姑应助wb采纳,获得10
5秒前
5秒前
缥缈怀绿完成签到 ,获得积分10
5秒前
果汁完成签到,获得积分10
6秒前
月光发布了新的文献求助10
6秒前
爬不起来发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
美女发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
三水完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
小鱼干发布了新的文献求助10
9秒前
太微北发布了新的文献求助10
9秒前
11秒前
zhangzhangzhang完成签到,获得积分10
12秒前
Gotyababy发布了新的文献求助10
12秒前
关尔匕禾页完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
Owen应助沉默毛豆采纳,获得10
13秒前
13秒前
火星上誉发布了新的文献求助10
13秒前
Jasper应助LL采纳,获得10
14秒前
14秒前
精神小伙完成签到,获得积分10
14秒前
Amon发布了新的文献求助10
14秒前
英俊的铭应助zgd采纳,获得10
14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
计划经济时代的工厂管理与工人状况(1949-1966)——以郑州市国营工厂为例 500
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
The Pedagogical Leadership in the Early Years (PLEY) Quality Rating Scale 410
Why America Can't Retrench (And How it Might) 400
Guidelines for Characterization of Gas Turbine Engine Total-Pressure, Planar-Wave, and Total-Temperature Inlet-Flow Distortion 300
Stackable Smart Footwear Rack Using Infrared Sensor 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 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4604564
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4012871
关于积分的说明 12425263
捐赠科研通 3693482
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2036342
邀请新用户注册赠送积分活动 1069364
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 953871