Matériaux nanostructurés sur mousse de nickel 3D en tant qu'électrocatalyseurs pour la dissociation de l'eau

Des électrocatalyseurs hautement efficaces et peu coûteux sont essentiels pour la dissociation de l'eau par électrolyse de manière économiquement viable. Cependant, la meilleure performance catalytique est observée avec des électrocatalyseurs à base de métaux précieux, ce qui représente un obstacle considérable pour le succès commercial de la production d'H2 par dissociation de l'eau électrolytique en raison de leur coût relativement élevé et de leur rareté. Par conséquent, le développement de matériaux électrodes alternatifs peu coûteux, abondants dans la croûte terrestre, dotés de propriétés électrocatalytiques excellentes est d'une grande urgence. En général, des électrocatalyseurs efficaces doivent posséder plusieurs caractéristiques clés telles que faible surpotentiel, bonne activité électrocatalytique, haute stabilité et faibles coûts de production. La synthèse directe de catalyseurs nanostructurés sur un substrat conducteur pourrait potentiellement améliorer la performance des électrocatalyseurs résultants en raison de leurs grandes surfaces catalytiques et de l'effet synergique entre l'électrocatalyseur et le substrat conducteur. À cet égard, les mousses de nickel tridimensionnelles (3D) ont été avantageusement utilisées comme substrats d'électrodes car elles offrent une grande surface active et un réseau poreux continu 3D hautement conducteur. Dans cette revue, nous discutons des développements les plus récents des matériaux nanostructurés directement synthétisés sur mousse de nickel 3D en tant que candidats potentiels aux électrodes pour l'électrolyse électrochimique de l'eau, à savoir la réaction d'évolution de l'oxygène (OER) et la réaction d'évolution de l'hydrogène (HER). Nous fournissons également des perspectives et des perspectives pour les catalyseurs cultivés directement sur des substrats conducteurs 3D pour les futures technologies d'énergie durable.