香港理工大学Angew：废LiFePO4阴极升级构筑高效海水电解催化剂

催化计 · 公众号 · · 2024-08-12 16:01

正文

电催化讨论群-1： 529627044

追求符合碳中和的能源促进了人们对于海水电解制备绿氢的关注和兴趣。 Ni 催化剂在碱性水氧化反应中具有优异的催化活性，但是催化位点在氯离子浓度较高的海水中容易失活，这导致催化剂的工作时间非常有限。

有鉴于此， 香港理工大学 Lawrence Yoon Suk Lee 等 报道使用激光刻蚀在 Ni(OH) ₂ 表面修饰 LiFePO ₄ ，构筑了高效稳定的电解海水电催化剂。

本文要点

要点1. 通过详细的分析发现 PO ₄ ^3- 具有排斥 Cl ^- 的能力，缓解了电催化剂的腐蚀。而且 NiOOH 和 Fe ₃ (PO ₄ ) ₂ 的界面具有增强的 OH ^- 吸附，具有更好的电子转移。

要点2. 这种协同作用导致电催化剂在 10 mA cm ^-2 实现了非常低的过电势（ 237 mV ），而且具有非常好的持久性。电催化剂在 100 mA cm ^-2 电流密度电解海水 600 h 后，催化活性仅有 3.3 % 的损失。

这项研究有助于将使用后的锂电池材料用于构筑高性能的海水电催化剂，促进发展绿氢的制备技术。

Zhen Li,Mengting Li, Yiqun Chen, Xucun Ye, Mengjie Liu, Lawrence Yoon Suk Lee, Upcycling of Spent LiFePO ₄ Cathodes to Heterostructured Electrocatalysts for Stable Direct Seawater Splitting, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202410396

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202410396

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光催化群-2： 927909706

均相催化与酶催化群-2： 929342001

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多孔材料群-2： 813094255

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