“我们的动机是取代水分离系统中的贵金属阳极,降低成本并促进方便的大规模生产而不影响性能,”Cafe Yavuz 实验室的博士后、领导这项研究的Pravin Babar 说。 “我们开发了一种界面工程策略,以使用更具成本效益的材料,这些材料表现出与标准贵金属阳极几乎相同的性能。”
阿卜杜拉国王科技大学的研究人员使用涂有铁和钴纳米材料的金属泡沫演示了这一过程。他们采用简单、快速且可扩展的湿化学方法,在泡沫镍基底上生长二维钴铁氢氧化物(CoFe-OH) 纳米片,并将水合氧化铁(FeOOH) 纳米粒子沉积在表面上。
KAUST 写道:“通过使用纳米材料沉积来设计电极和水之间的界面,该团队创造了一种将高导电性与高表面积结合在一起的材料,该材料覆盖有丰富的活性位点,用于产生分子氧(O2)。”
测试显示出有希望的结果,因为该材料被证明足够坚固,可以在较长时间内保持其性能。 KAUST 透露,该材料在连续使用50 小时后仍保持一致。
Babar 说:“与最近报道的其他催化剂相比,我们的材料是低成本析氧反应电极的最合适候选者,因为它具有卓越的析氧反应性能、动力学和高电流密度下的长期稳定性。”
Yavuz 还对通过将纳米材料无缝组合在单一电极材料中所实现的协同性能增益感到满意。 “这是我们首次涉足用于水电解的可再生氢。我们的目标是开发一个可持续的整体水分离系统,而不仅仅是析氧反应。我们对我们的设计可行感到非常兴奋,并另外期望一个工作原型将在几年内就可以实现。”