碱性水电解(AWE)作为一种具有工业应用前景的绿色制氢方法,能够用来改善能源短缺和环境污染问题.然而,由于电极材料昂贵且效率低下,这种方法生产氢气的效率比较低.本文采用块状AlCoCrFeNi高熵合金作为碱性电解水的有效电极.研究发现通...碱性水电解(AWE)作为一种具有工业应用前景的绿色制氢方法,能够用来改善能源短缺和环境污染问题.然而,由于电极材料昂贵且效率低下,这种方法生产氢气的效率比较低.本文采用块状AlCoCrFeNi高熵合金作为碱性电解水的有效电极.研究发现通过快速阳极氧化(5 min)处理的高熵合金可以同时对析氢和析氧反应(HER和OER)具有超高的催化活性,只需要880和845 m V的过电位就可以达到-500 mA cm-2(HER)和500 mA cm-2(OER)的电流密度.特别地,该催化剂只需要3.00 V就可以达到500 mA cm-2的全解水电流密度,并且在此电流密度下表现出超过100小时的出色稳定性.我们的研究表明,阳极氧化的块体AlCoCrFeNi高熵合金作为高效催化剂在工业水电解制氢中具有广阔的应用前景,有望用于缓解环境问题和能源危机.展开更多
基金supported by the Multi-Year Research Grants(MYRG2020-00207-IAPME)from the University of Macaothe Science and Technology Development Fund from Macao SAR(FDCT)(0125/2018/A3,0081/2019/AMJ,0033/2019/AMJ,0102/2019/A2,and 0154/2019/A3)+1 种基金the Nature Science Foundation of Shandong Province(ZR2020ZD04)Hunan Science Fund for Distinguished Young Scholars(2020JJ2046).
文摘碱性水电解(AWE)作为一种具有工业应用前景的绿色制氢方法,能够用来改善能源短缺和环境污染问题.然而,由于电极材料昂贵且效率低下,这种方法生产氢气的效率比较低.本文采用块状AlCoCrFeNi高熵合金作为碱性电解水的有效电极.研究发现通过快速阳极氧化(5 min)处理的高熵合金可以同时对析氢和析氧反应(HER和OER)具有超高的催化活性,只需要880和845 m V的过电位就可以达到-500 mA cm-2(HER)和500 mA cm-2(OER)的电流密度.特别地,该催化剂只需要3.00 V就可以达到500 mA cm-2的全解水电流密度,并且在此电流密度下表现出超过100小时的出色稳定性.我们的研究表明,阳极氧化的块体AlCoCrFeNi高熵合金作为高效催化剂在工业水电解制氢中具有广阔的应用前景,有望用于缓解环境问题和能源危机.
