Highly Durable and Efficient Seawater Electrolysis Enabled by Defective Graphene-Confined Nanoreactor

析氧 纳米反应器 材料科学 阳极 电解 石墨烯 电解质 催化作用 阴极 海水 化学工程 电解水 涂层 溶解 电催化剂 纳米技术 电极 化学 纳米颗粒 电化学 有机化学 工程类 物理化学 地质学 海洋学
作者
Zhichao Gong,Lei Zhu,Minmin Yan,Haisheng Gong,Gonglan Ye,Huilong Fei
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:17 (18): 18372-18381 被引量:23
标识
DOI:10.1021/acsnano.3c05749
摘要

Direct seawater electrolysis is a promising technology for massive green hydrogen production but is limited by the lack of durable and efficient electrocatalysts toward the oxygen evolution reaction (OER). Herein, we develop a core-shell nanoreactor as a high-performance OER catalyst consisting of NiFe alloys encapsulated within defective graphene layers (NiFe@DG) by a facile microwave shocking strategy. This catalyst needs overpotentials of merely 218 and 276 mV in alkalized seawater to deliver current densities of 10 and 100 mA cm-2, respectively, and operates continuously for 2000 h with negligible activity decay (1.0%), making it one of the best OER catalysts reported to date. Detailed experimental and theoretical analyses reveal that the excellent durability of NiFe@DG originates from the formation of the built-in electric field triggered by the defective graphene coating against chloride ions at the electrode/electrolyte interface, thus protecting the active NiFe alloys at the core from dissolution and aggregation under harsh operation conditions. Further, a highly stable and efficient seawater electrolyzer is assembled with the NiFe@DG anode and the Pt/C cathode to demonstrate the practicability of the catalysts.
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
小美酱发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
情怀应助无奈子骞采纳,获得10
2秒前
Gene发布了新的文献求助10
2秒前
griffon完成签到,获得积分10
2秒前
zzzx完成签到,获得积分10
3秒前
任1220完成签到,获得积分20
3秒前
灰姑娘完成签到,获得积分10
5秒前
ooowindy发布了新的文献求助10
5秒前
niuya发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
Lucas应助布洛芬采纳,获得10
6秒前
共享精神应助欢喜微笑采纳,获得10
8秒前
传奇3应助歪咪采纳,获得10
8秒前
Hi完成签到,获得积分10
9秒前
Hello应助june采纳,获得10
9秒前
9秒前
九曲完成签到,获得积分10
9秒前
ccgod发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
千千晚星发布了新的文献求助10
11秒前
无心的秋珊完成签到 ,获得积分10
12秒前
apt完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
完美世界应助sgs采纳,获得10
15秒前
17秒前
17秒前
mm完成签到,获得积分10
18秒前
陈陈发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
19秒前
小二郎应助小唐要加油采纳,获得10
19秒前
小熊熊完成签到,获得积分10
19秒前
布洛芬发布了新的文献求助10
19秒前
喜悦蚂蚁完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
21秒前
21秒前
王八仙子发布了新的文献求助10
21秒前
高分求助中
Continuum thermodynamics and material modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2500
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 2000
Applications of Emerging Nanomaterials and Nanotechnology 1111
Covalent Organic Frameworks 1000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 1000
Theory of Block Polymer Self-Assembly 750
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3479266
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3070006
关于积分的说明 9116103
捐赠科研通 2761731
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1515477
邀请新用户注册赠送积分活动 700958
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 699931