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
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
平常丝发布了新的文献求助10
刚刚
vz7发布了新的文献求助10
1秒前
qbxiaojie完成签到,获得积分10
1秒前
思源应助勤恳万宝路采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
weiling发布了新的文献求助10
2秒前
今后应助icey采纳,获得10
2秒前
Onechch完成签到,获得积分10
2秒前
jingyu841123完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
酷酷巧蟹发布了新的文献求助10
3秒前
LYF发布了新的文献求助10
3秒前
6秒前
双子土豆泥完成签到,获得积分10
6秒前
聪慧紫蓝发布了新的文献求助10
6秒前
ren完成签到,获得积分10
6秒前
nuo完成签到,获得积分20
6秒前
聪明眼睛发布了新的文献求助10
6秒前
123发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
李爱国应助小强采纳,获得10
7秒前
南四儿发布了新的文献求助10
7秒前
洋洋洋发布了新的文献求助10
7秒前
白漠雪发布了新的文献求助10
8秒前
dzhang198777发布了新的文献求助10
8秒前
kim发布了新的文献求助10
9秒前
充电宝应助ren采纳,获得10
9秒前
清秋完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
大气的忆枫应助昔年采纳,获得10
10秒前
Owen应助AMZX采纳,获得10
10秒前
GYJ完成签到 ,获得积分10
10秒前
AYEFORBIDER完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
Echo1完成签到,获得积分20
11秒前
雨淋沐风完成签到,获得积分10
12秒前
完美世界应助郭峰采纳,获得10
12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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
从k到英国情人 1500
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 1100
„Semitische Wissenschaften“? 1100
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
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 5728317
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5312368
关于积分的说明 15313794
捐赠科研通 4875546
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2618882
邀请新用户注册赠送积分活动 1568431
关于科研通互助平台的介绍 1525095