Upcycling of Spent LiFePO4 Cathodes to Heterostructured Electrocatalysts for Stable Direct Seawater Splitting

海水 催化作用 析氧 过电位 电催化剂 电解水 电解 分解水 材料科学 化学工程 无机化学 化学 电化学 电极 光催化 海洋学 生物化学 物理化学 工程类 地质学 电解质
作者
Zhen Li,Mengting Li,Yiqun Chen,Xucun Ye,Mengjie Liu,Lawrence Yoon Suk Lee
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (44) 被引量:4
标识
DOI:10.1002/anie.202410396
摘要

Abstract The pursuit of carbon‐neutral energy has intensified the interest in green hydrogen production from direct seawater electrolysis, given the scarcity of freshwater resources. While Ni‐based catalysts are known for their robust activity in alkaline water oxidation, their catalytic sites are prone to rapid degradation in the chlorine‐rich environments of seawater, leading to limited operation time. Herein, we report a Ni(OH) 2 catalyst interfaced with laser‐ablated LiFePO 4 (Ni(OH) 2 /L‐LFP), derived from spent Li‐ion batteries (LIBs), as an effective and stable electrocatalyst for direct seawater oxidation. Our comprehensive analyses reveal that the PO 4 3− species, formed around L‐LFP, effectively repels Cl − ions during seawater oxidation, mitigating corrosion. Simultaneously, the interface between in situ generated NiOOH and Fe 3 (PO 4 ) 2 enhances OH − adsorption and electron transfer during the oxygen evolution reaction. This synergistic effect leads to a low overpotential of 237 mV to attain a current density of 10 mA cm −2 and remarkable durability, with only a 3.3 % activity loss after 600 h at 100 mA cm −2 in alkaline seawater. Our findings present a viable strategy for repurposing spent LIBs into high‐performance catalysts for sustainable seawater electrolysis, contributing to the advancement of green hydrogen production technologies.
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
Qvby3完成签到 ,获得积分10
刚刚
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
乐乐应助coven采纳,获得30
3秒前
温柔觅松完成签到 ,获得积分10
3秒前
冷静如松完成签到 ,获得积分10
4秒前
勤奋完成签到,获得积分0
15秒前
leng完成签到 ,获得积分10
15秒前
如果有风来完成签到,获得积分10
19秒前
高文强完成签到 ,获得积分10
19秒前
明天过后完成签到,获得积分10
21秒前
yinshan完成签到 ,获得积分10
21秒前
爱科研的小虞完成签到 ,获得积分10
22秒前
Hudson完成签到,获得积分10
23秒前
大大大大宝凌完成签到,获得积分10
31秒前
bohn123完成签到 ,获得积分10
32秒前
C_Li完成签到,获得积分10
34秒前
小白果果完成签到,获得积分10
36秒前
人文完成签到 ,获得积分10
36秒前
LXZ完成签到,获得积分10
36秒前
上官完成签到 ,获得积分10
38秒前
Cai完成签到,获得积分10
40秒前
zdy完成签到,获得积分10
41秒前
乔砖家应助CL837809486采纳,获得10
42秒前
43秒前
43秒前
陈_Ccc完成签到 ,获得积分10
43秒前
44秒前
南风知我意完成签到,获得积分10
45秒前
DXDXJX完成签到 ,获得积分10
48秒前
h41692011完成签到 ,获得积分10
49秒前
coven发布了新的文献求助30
49秒前
sciforce完成签到,获得积分10
50秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
52秒前
大雪完成签到 ,获得积分10
54秒前
浮尘完成签到 ,获得积分0
55秒前
56秒前
56秒前
xzy998应助科研通管家采纳,获得10
56秒前
搞怪的白竹完成签到,获得积分10
59秒前
1分钟前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Coking simulation aids on-stream time 450
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
Novel Preparation of Chitin Nanocrystals by H2SO4 and H3PO4 Hydrolysis Followed by High-Pressure Water Jet Treatments 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 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 4015603
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3555597
关于积分的说明 11318138
捐赠科研通 3288782
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1812284
邀请新用户注册赠送积分活动 887882
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 812015