Suppression of Catalyst Layer Detachment by Interfacial Microstructural Modulation of the NiCo2O4/Ni Oxygen Evolution Electrode for Renewable Energy-Powered Alkaline Water Electrolysis

材料科学 过电位 碱性水电解 退火(玻璃) 电解 析氧 非阻塞I/O 化学工程 催化作用 电极 分解水 制氢 氢氧化物 电催化剂 冶金 电化学 化学 电解质 物理化学 生物化学 光催化 工程类 有机化学
作者
Naoto Todoroki,Kensaku Nagasawa,Hayato Enjoji,Shigenori Mitsushima
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (20): 24399-24407 被引量:9
标识
DOI:10.1021/acsami.3c01572
摘要

Alkaline water electrolysis (AWE) is a large-scale hydrogen production technology. A major degradation mode of AWE when using fluctuating power derived from renewable energies is the detachment of the catalyst layer (CL). Here, this study investigates the CL detachment mechanism of NiCo2O4-CL-coated Ni (NCO/Ni) electrodes under an accelerated durability test (ADT) simulating a fluctuating power and the effect of post-annealing on detachment behavior. Microstructural analysis reveals that detachment begins at the nanoscale gaps between the stacked CLs and between CL and the substrate. Post-annealing at 400 °C removes the degradation starting point in CL, and a composition gradient Co-doped NiO interlayer and NiO(111)/Ni(111) epitaxial interface form between CL and the Ni substrate, nearly suppressing CL detachment. Although the electrode performance of the annealed sample is initially lower than that of the as-prepared sample, the overpotential is significantly reduced during ADT due to the formation of the NiCo hydroxide active surface layer. These results demonstrate that interfacial microstructural modulation by post-annealing is a powerful approach to realizing durable electrodes for green hydrogen production by renewable energy-powered AWE.

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
旦皋发布了新的文献求助10
1秒前
3秒前
Mic应助ZIYE采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
severn发布了新的文献求助10
5秒前
希望天下0贩的0应助XHW采纳,获得10
6秒前
gdd发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
sherry发布了新的文献求助30
9秒前
9秒前
潇潇雨歇发布了新的文献求助10
10秒前
追光少年发布了新的文献求助10
10秒前
cc完成签到,获得积分10
11秒前
欧阳铭发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
FF发布了新的文献求助10
14秒前
赢赢完成签到 ,获得积分10
16秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
17秒前
缓慢氧化完成签到,获得积分10
17秒前
Yapi完成签到,获得积分10
18秒前
852应助1U采纳,获得20
18秒前
19秒前
19秒前
19秒前
慕青应助欧阳铭采纳,获得10
20秒前
潇潇雨歇发布了新的文献求助10
21秒前
23秒前
孤梦落雨发布了新的文献求助10
24秒前
杨sir完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
柯柯发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
25秒前
25秒前
25秒前
研友_VZG7GZ应助谨慎的寒松采纳,获得10
25秒前
JamesPei应助谨慎的寒松采纳,获得10
25秒前
wanci应助谨慎的寒松采纳,获得10
25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
Real World Research, 5th Edition 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 5736480
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5366181
关于积分的说明 15333226
捐赠科研通 4880292
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2622803
邀请新用户注册赠送积分活动 1571698
关于科研通互助平台的介绍 1528511