EES：选择性碱性NiFe-LDH作为不对称电解液进料中的OER催化剂用于高效直接海水电解槽
痴迷文献
2020-05-21
研究表明，在高pH条件下，NiFeOx层状双氢氧化物(NiFe-LDH)具有作为海水电解槽阳极催化剂的优异性能。然而，在高pH值下，阴极的Mg(OH)2沉积，阻碍了用于析氢反应(HER)的催化活性中心。此外，分离器/膜对电解槽的整体性能有很大影响。盐水成分(如Cl-)通过离子交换降低了阴离子交换膜(AEM)的离子电导率，并可能导致性能损失。因此，在不使海水变得更碱性的情况下有效地分解海水仍然是一个挑战。典型的海水电解槽使用碱化海水的对称进料，以实现可与最先进的电解槽媲美的效率。
有鉴于此，柏林工业大学Peter Strasser报道了不对称电解质进料如何提高海水电解槽的性能并避免不希望的海水碱化。
文章要点
1）这种方法可以使中性海水在阴极上单程直接进料，而在阳极上循环纯净的KOH电解质。在含Cl的碱性电解液中，NiFe-LDH表现出比Ir基基准催化剂更高的催化活性和OER选择性，电池电压最高可达4.0Vcell。
2）即使微量的Cl-穿过膜进入阳极室，NiFe-LDH阳极催化剂仍然具有完全的OER选择性，没有任何Cl-的氧化，这使得它成为在高电池电压和高电流密度下连续、高功率直接海水电解的优良催化剂。
Sören Dresp, et al, Efficient direct seawater electrolysers using selective alkaline NiFe-LDH as OER catalyst in asymmetric electrolyte feeds Energy Environ. Sci., 2020
DOI：10.1039/D0EE01125H
https://doi.org/10.1039/D0EE01125H