Ætseprocessen øger udvindingen af ​​brint under vandelektrolyse

Udvinding af brint fra vand gennem elektrolyse er en lovende vej til at øge produktionen af ​​brint, et rent og miljøvenligt brændstof. Men en stor udfordring ved vandelektrolyse er den langsomme reaktion af ilt ved anoden, kendt som oxygenudviklingsreaktionen (OER).

Et samarbejde mellem forskere ved Hunan University og Shenzhen University i Kina har ført til en opdagelse, der lover at forbedre OER -processen. I deres seneste avis, offentliggjort i KeAi-tidsskriftet Grøn Energi &Miljø , de rapporterer den radering – eller, med andre ord, kemisk fjernelse - de oxidoverlag, der dannes på overfladen af ​​de metalphosphidelektrokatalysatorer, der regelmæssigt bruges i elektrolyse, kan øge OER-effektiviteten.

Professor Shuangyin Wang fra State Key Laboratory of Chem/Bio-sensing and Chemometrics ved Hunan University ledede undersøgelsen. Han forklarer:"Mens metalphosphider ofte bruges som katalysatorer på grund af deres unikke fysisk-kemiske egenskaber såsom høj ledningsevne, jordoverflodsreserver og fremragende ydeevne, en fælles, men ofte overset faktum er, at de er hurtige til at lide atmosfærisk oxidation, når de udsættes for luft. Dette får dem til at danne oxidoverlejringer på deres overflade, som kan ændre overfladeopbygningsprocessen og forvirre forholdet mellem struktur og ydeevne. "

For at løse dette problem, Professor Wang og hans kolleger besluttede at ætse disse oxidoverlag væk ved hjælp af en dielektrisk barriereudladningsplasmateknik. Og de opdagede, at ætseprocessen ikke kun accelererede overfladerekonstruktionsprocessen, men forbedrede i høj grad dannelsen af ​​metalhydroxider og OER -aktivitet.

Prof. Wang siger, "Disse resultater er nyttige til at forstå forholdet mellem struktur og ydeevne af metalphosphider i elektrooxidationsreaktion. Og vi har mistanke om, at den samme ætsningsproces har potentiale til at blive brugt på andre oxygen-modtagelige metalforbindelser såsom chalcogenider, nitrider og carbider.

"Vores håb er, at vores undersøgelse guider det rationelle design og konstruktion af mere effektive elektrokatalysatorer til vandelektrolyse."