Estructuralmente robusto P / S catalizadores de Ni-Fe co-depositados que permiten la electrólisis a largo plazo del...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• La electroquímica es electroquímica.
• Energía Sostenible Energía Sostenible

Sus antecedentes:

• La electrólisis del agua de mar ofrece una alternativa sostenible para la producción de hidrógeno verde, pero se enfrenta a desafíos debido a la corrosión de iones de cloruro.
• Las especies poliiónicas como los fosfatos y los sulfatos pueden mitigar la adsorción de cloruro y mejorar la estabilidad del catalizador.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y evaluar nuevos catalizadores co-depositados para mejorar la estabilidad y el rendimiento en la electrólisis del agua de mar.
• Investigar el papel de las especies poliiónicas en la supresión de la degradación inducida por el cloruro.

Principales métodos:

• Fabricación de catalizadores de espuma de Ni co-depósitos de Fe, S y P (NF ((Fe,P) y NF ((Fe,P,S)).
• Caracterización electroquímica que incluye reacciones de evolución de oxígeno (OER) y reacciones de evolución de hidrógeno (HER) pruebas de rendimiento.
• Prueba de durabilidad a largo plazo de una célula de dos electrodos bajo altas densidades de corriente.

Principales resultados:

• Los catalizadores lograron altas densidades de corriente para OER y HER con bajos sobrepotenciales.
• La célula NF ((Fe,P) / NF ((Fe,P,S) demostró una durabilidad excepcional, funcionando durante 3000 horas.
• La incorporación de especies poliiónicas suprimió efectivamente la degradación del cloruro y mejoró la cinética catalítica.

Conclusiones:

• Los catalizadores de espuma de Fe, P y S sobre Ni co-depositados mejoran significativamente la estabilidad y el rendimiento para la electrólisis del agua de mar.
• Las especies poliiónicas juegan un papel crucial en la protección de los catalizadores contra la corrosión del cloruro, lo que permite su funcionamiento a largo plazo.
• Estos hallazgos allanan el camino para una producción de hidrógeno verde rentable y duradera utilizando agua de mar.