Meget effektive ringbrynjekatalysatorer udviklet til afkoblet vandelektrolyse

Afkoblet elektrolyse af vand er en lovende strategi for spidsbelastningsregulering af elektricitet. Det kan lagre overskydende elektricitet i daltiden og producere brint med lavt energiforbrug i spidsbelastningstiden, afhjælpe ubalancen mellem produktion og forbrug af elektricitet.

For nylig, Prof. Deng Dehuis gruppe fra Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) under det kinesiske videnskabsakademi (CAS) designede en effektiv afkoblet vandanordning ved at bruge en slags højtydende ringbrynjekatalysator som elektrode.

Deres undersøgelse blev offentliggjort i Innovationen den 14. juli.

Forskerne brugte den grafen-indkapslede CoNi ringbrynjekatalysator som elektrode og polysulfider som mediatorer til at udvikle afkoblet vandanordning.

Enheden producerede brint med et lavt potentiale på 0,82 V ved 100 mA/cm ² . Sammenlignet med den direkte elektrolyse af vand, potentialet for brintproduktion blev reduceret med 1,24 V, sparer 60,2 % energi i spidsbelastningsperioden.

Med den effektive katalyse af ringbrynjekatalysator, denne enhed kørte stabilt i 500 timer ved strømtætheden på 500 mA/cm ² , som nåede høj kapacitet på 2,5*10 ⁵ mAh/cm ² til fremstilling af brint.

Prof. Guan Jings gruppe fra Qingdao University of Technology studerede reaktionen, der var aktiv ved DFT-beregninger. De afslørede, at ringbrynjekatalysatorens overlegenhed stammer fra moduleringen af ​​den elektroniske struktur af grafenoverfladen med metalkerne og nitrogendotering.

"Dette arbejde giver en ny vej til rationel brug af elektricitet i en separat periode, som er nyttig til at konstruere smarte elnet i de praktiske applikationer, " sagde Prof. Deng.