Nature Materials：双极膜中水离解催化剂的材料描述符

NavyLIu

2024-07-02

在高电流密度下驱动水离解（WD）的电压损害是能源设备中双极膜（BPM）技术商业化的主要障碍。近日，俄勒冈大学Shannon W. Boettcher报道了三种材料描述符，即电导率、微观表面积和（标称）表面羟基覆盖率，它们有效控制了BPM中WD的动力学。

本文要点：

1) 通过利用这些描述符，作者设计了基于低温合成的具有高导电性和羟基覆盖率的纳米SnO₂新型WD催化剂。这些催化剂在BPM电解槽中具有优异的性能，并且在1.0 A cm⁻²下具有100±20 mV的低WD过电压（η_WD）。

2) 该催化剂与碳氢化合物质子交换层的作用与氟碳基Nafion的作用相当，从而为电解、燃料电池和电渗析应用提供了BPM的商业化途径。

参考文献：

Sayantan Sasmal et.al Materials descriptors for advanced water dissociation catalysts in bipolar membranes Nature Materials 2024

DOI: 10.1038/s41563-024-01943-8

https://doi.org/10.1038/s41563-024-01943-8