AEMの水電解析器におけるエンジニアリングされたNiCo₂O₄の電気化学性能:直接成長対スプレーコーティングアノド

科学分野:

• 材料科学
• 電気化学
• エネルギー変換

背景:

• 水の電解は 持続可能な水素生産に不可欠です
• 効率的で安定した電気触媒の開発は,電解技術の進歩の鍵です.
• ニッケルコバルト酸 (NiCo2O4) は,酸素進化反応 (OER) アノドのための有望な材料です.

研究 の 目的:

• 水の電解のためのNiCo2O4アノドを合成し,評価する.
• 接着剤のない直接成長した電極と従来のスプレーコーティングされた電極を比較する.
• アルカリとアニオン交換膜 (AEM) の両方の電解構成での性能を評価する.

主な方法:

• 尿素を媒介するソノ-水熱的アプローチを使用して,Ni2O4をNiフェルトで合成した直接成長.
• 接着剤のない電極とスプレーコーティングされた電極の製造
• アルカリとAEMの水電解細胞での電気化学性能試験

主要な成果:

• 直接成長した結合剤のないNiCo2O4アノードは,AEM水電解 (1.90V @ 1A cm-2) で顕著な活性と安定性を示した.
• これらの電極は,乾燥カトドモードでの触媒層と膜の間のシームレスな相互作用を示した.
• 結合剤のないNiCo2O4アノードは,アルカリ電解 (1.78V @ 1A cm-2) で高い安定性と性能を示した.

結論:

• 直接成長で合成された結合剤のないNiCo2O4アノードは,AEMとアルカリ水電解の両方に非常に有効です.
• 伝導性が向上し,電荷移転抵抗が低下することで,優れた電気化学性能が得られます.
• 直接成長した電極は,水解の効率的で安定したアノド開発のための有望な経路を提供します.