评估2D-二甲二化物的挑战,以在全尺寸的质子交换膜 (PEM) 水电解仪中有效地产生

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 电化学 电化学 电化学
• 可持续能源 可持续能源

背景情况:

• 质子交换膜 (PEM) 水电解器是绿色生产的关键.
• 在现实的条件下评估非催化剂对于扩大2生产至关重要.
• 金属1T′-MoTe2是进化催化剂的潜在候选者.

研究的目的:

• 在PEM电解中合成和测试金属1T′-MoTe2薄膜作为阴极.
• 为了评估1T′-MoTe2在全尺寸PEM电解器中的性能.
• 研究非催化剂在实际生产中的局限性.

主要方法:

• 化学蒸汽沉积 (CVD) 用于在碳布上合成1T′-MoTe2薄膜.
• 用三电极进行电化学试验,以评估催化活性.
• 在一个全尺寸的PEM电解器中进行测试,以评估现实世界的性能.

主要成果:

• 在最初的三电极测试中,1T′-MoTe2显示出有前途的超电位,与1T′-MoS2.2相似.
• 在一个全尺寸的PEM电解器中,1T′-MoTe2的电流密度远低于预期 (150mA cm-2在2V).
• 电解后的分析显示,1T′-MoTe2表面上有一个被动化的层.

结论:

• 沉浸式层阻碍了1T′-MoTe2在PEM电解中的实际应用.
• 理想化的三电极测试配置不能完全预测真正的电解器中的催化剂性能.
• 在实际的PEM电解器中验证新型催化剂对于开发高效的绿色生产技术至关重要.