Coupling Glucose‐Assisted Cu(I)/Cu(II) Redox with Electrochemical Hydrogen Production

制氢 析氧 电解 材料科学 氧化还原 电化学 分解水 电解质 阳极 电解水 化学工程 电极 催化作用 无机化学 化学 冶金 物理化学 光催化 工程类 生物化学 有机化学
作者
Yiqiong Zhang,Bo Zhou,Zengxi Wei,Zhou Wang,Dongdong Wang,Jing Tian,Tehua Wang,Shuangliang Zhao,Jilei Liu,Tao Li,Shuangyin Wang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:33 (48): e2104791-e2104791 被引量:251
标识
DOI:10.1002/adma.202104791
摘要

Abstract Water electrolysis is a sustainable technology for hydrogen production since this process can utilize the intermittent electricity generated by renewable energy such as solar, wind, and hydro. However, the large‐scale application of this process is restricted by the high electricity consumption due to the large potential gap ( > 1.23 V) between the anodic oxygen evolution reaction and the cathodic hydrogen evolution reaction (HER). Herein, a novel and efficient hydrogen production system is developed for coupling glucose‐assisted Cu(I)/Cu(II) redox with HER. The onset potential of the electrooxidation of Cu(I) to Cu(II) is as low as 0.7 V RHE (vs reversible hydrogen electrode). In situ Raman spectroscopy, ex situ X‐ray photoelectron spectroscopy, and density functional theory calculation demonstrates that glucose in the electrolyte can reduce the Cu(II) into Cu(I) instantaneously via a thermocatalysis process, thus completing the cycle of Cu(I)/Cu(II) redox. The assembled electrolyzer only requires a voltage input of 0.92 V to achieve a current density of 100 mA cm −2 . Consequently, the electricity consumption for per cubic H 2 produced in the system is 2.2 kWh, only half of the value for conventional water electrolysis (4.5 kWh). This work provides a promising strategy for the low‐cost, efficient production of high‐purity H 2 .
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
Maestro_S发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
Stella应助自由的海采纳,获得10
1秒前
瘦瘦世德完成签到 ,获得积分10
1秒前
河鲸发布了新的文献求助10
1秒前
liangliang给liangliang的求助进行了留言
1秒前
2秒前
3秒前
大个应助zt采纳,获得10
3秒前
123456完成签到,获得积分10
5秒前
瘦瘦世德关注了科研通微信公众号
5秒前
姚盈盈发布了新的文献求助10
6秒前
ZhAngrUiYu发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
Nhyyy完成签到,获得积分10
7秒前
小笨猪完成签到,获得积分10
7秒前
勿忘心安发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
LLL完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
jeanne完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
穆仰发布了新的文献求助10
13秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
背后思卉应助景飞丹采纳,获得10
14秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
sleep应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
14秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得30
14秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,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
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
King Tyrant 720
T/CIET 1631—2025《构网型柔性直流输电技术应用指南》 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5588912
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4671732
关于积分的说明 14789236
捐赠科研通 4626741
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2532004
邀请新用户注册赠送积分活动 1500577
关于科研通互助平台的介绍 1468354