EES综述:中性pH条件下电催化析氢的研究现状、进展与展望

长期以来,电解水直接制氢一直被认为是可能彻底改变氢经济的关键。随着可再生能源发电的迅速普及,这一长期愿景有望得到实现。迄今为止,有关电催化析氢反应(HER)的研究大多是在强酸性/碱性电解质中进行。然而,在极端pH条件下制氢有几个缺点,包括腐蚀性的工作环境,对昂贵的阴阳离子交换膜的要求,以及耐酸/碱的电催化剂的开发。解决这些缺点的更可持续的策略是开发用于HER的中性/近中性电解质。遗憾的是,关于在中性/近中性条件下的HER理论研究和实际应用很少。
近日,澳大利亚悉尼大学裴增夏教授,陈元教授综述了目前对中性条件下HER作用机理的认识,并分析了不同类型的中性电解质对其机理的影响。
文章要点
1)作者总结并举例说明了中性HER电催化剂开发的最新进展,重点介绍了电催化剂设计的一般原则。
2)作者最后对未来基于中性/近中性电解质下的HER潜在的研究方向进行了展望。包括:i)HER在中性条件下的机理见解;ii)开发新型高效电催化剂;iii)先进的表征和模拟技术;iv)电催化剂和电解质的长期稳定性;v)电解器件设计和扩大。以早日实现中性条件下高效的HER制氢。
Zheng Zhou, et al, Electrocatalytic Hydrogen Evolution under Neutral pH Conditions: Current Understandings, Recent Advances, and Future Prospects, Energy Environ. Sci., 2020
DOI:10.1039/D0EE01856B
https://doi.org/10.1039/D0EE01856B
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