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
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
曾经富完成签到,获得积分10
刚刚
酷酷海豚完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
青青完成签到 ,获得积分10
4秒前
Chan0501发布了新的文献求助10
4秒前
昭昭完成签到,获得积分10
5秒前
SCI发布了新的文献求助10
5秒前
卓然完成签到,获得积分10
5秒前
李来仪发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
菲菲呀完成签到,获得积分10
7秒前
Rrr发布了新的文献求助10
7秒前
9秒前
陌路完成签到,获得积分10
9秒前
善学以致用应助leon采纳,获得30
9秒前
10秒前
斯文败类应助嘻嘻采纳,获得10
10秒前
科研通AI5应助小只bb采纳,获得30
10秒前
yyyy发布了新的文献求助10
10秒前
2023AKY完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
彭于晏应助惠惠采纳,获得10
13秒前
风魂剑主完成签到,获得积分10
14秒前
yryzst9899发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
飘逸小笼包完成签到,获得积分10
15秒前
科研小郑完成签到,获得积分10
15秒前
CipherSage应助熊boy采纳,获得10
15秒前
XXGG完成签到 ,获得积分10
16秒前
大个应助舒心赛凤采纳,获得10
16秒前
晨曦发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
ff0110完成签到,获得积分10
18秒前
星辰大海应助苹果萧采纳,获得10
18秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 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 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527849
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107938
关于积分的说明 9287239
捐赠科研通 2805706
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540033
邀请新用户注册赠送积分活动 716893
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709794