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師從崔屹教授！陸之毅&戴升，重磅Nano Lett.！
來源： 時(shí)間：2024-05-27 10:09:50 瀏覽：3130次

第一作者：Li Yi，Xu Chen和 Yingjie Wen

通訊作者：陸之毅研究員、戴升教授

通訊單位：中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所、華東理工大學(xué)

DOI: 10.1021/acs.nanolett.4c01484.







研究背景





直接海水電解的一個(gè)重大挑戰(zhàn)是Mg(OH)2的大量結(jié)垢導(dǎo)致陰極快速失活。基于此，寧波材料技術(shù)與工程研究所陸之毅研究員和華東理工大學(xué)戴升教授等人報(bào)道了通過構(gòu)建高度無序的NiCu合金電極，實(shí)現(xiàn)了疏-固表面特性，使海水電解過程穩(wěn)定運(yùn)行。這種疏-固電極的發(fā)現(xiàn)將革命性地簡(jiǎn)化現(xiàn)有的海水電解技術(shù)，提高海水電解的經(jīng)濟(jì)可行性。







文章要點(diǎn)





1、表征結(jié)果表明，該電極具有優(yōu)異的疏-固行為，能夠在富含Mg2+和Ca2+的電解質(zhì)中穩(wěn)定的析氫（100 mA cm- 2，穩(wěn)定性>1000 h）。此外，該電極還可以同時(shí)產(chǎn)出高純度的Mg(OH)2（純度>99.0%）。

2、表征和AIMD模擬表明，NiCu合金襯底的高表面無序性形成了致密的水化層，有效地阻礙了Mg2+在電極表面的非均勻形核。







圖文展示





圖1.常規(guī)陰極和疏-固陰極上的天然海水電解示意圖

圖2.NiCu合金和Pt-NiCu合金電極表征結(jié)果

圖3. Ni、NiCu合金、Ni-Cu、Pt-NiCu合金電極的耐久性試驗(yàn)

圖4.拉曼光譜和AIMD模擬

圖5.同時(shí)生產(chǎn)Mg(OH)2和H2的性能

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