南方科技大学等学者开发一种海水电解新方法，提高镍铁合金电极，可持续产生氢气

海水电解为全球能源行业减少碳排放带来了巨大希望。然而，非预期的氯氧化反应、氯离子对阳极的降解以及催化剂的高成本等挑战阻碍了其广泛应用。

为了解决这些问题，自支撑镍铁（NiFe）材料因其高内在活性和低成本而成为理想的氢氧双功能催化剂。

木基碳（WC）结构因其出色的导电性和分层多孔性，已成为这些活性材料的理想基底而备受关注。

南方科技大学陈宏教授、澳大利亚新南威尔士大学倪秉杰教授和澳大利亚科廷大学邵宗平教授开发了一种新方法来提高镍铁合金电极在海水电解中的稳定性。

通过在活性镍铁合金催化剂中加入钨，他们显著提高了阳极的抗腐蚀性能和稳定性。

研究小组采用包括浸渍和硫化在内的定制制备工艺，为高效海水电解创造了一种独特的以WC为支撑的W掺杂硫化镍铁（W-NiFeS/WC）电极。

在阳极处，W-NiFeS/WC的原位结构演化在活性Ni/Fe氧化氢氧化物表面生成了耐腐蚀的钨酸盐和硫酸盐物质。在阴极，自进化的W-NiFeS修饰的NiFeOOH促进氢的产生。

研究人员发现， W-NiFeS/WC 电极具有三维分层多孔结构，具有定向微通道、密集锚定的W-NiFeS 纳米颗粒和高孔隙率，从而提高了其导电性和效率。

丰富的氧化还原活性中心、出色的电催化能力和在碱性海水中的稳定性进一步提高了电极的性能。

在碱性海水中的氧进化反应（OER）和氢进化反应（HER）中，新电极的活性和稳定性均优于标准催化剂。

其卓越的功效和低廉的制造成本使其成为海水电解的一个极具吸引力的选择，极大地促进了可持续氢燃料生产的发展。

这项突破性研究强调了从木材废料中提取的碳结构在开发先进电化学设备方面的潜力。它还强调了能源转换过程中结构重建的重要性。

此外， 这项研究还采用了循环经济的方法，最大限度地减少废物的产生，促进从海水中产生可持续的绿色氢气。

（来源：字节点击）