उच्च-धारा घनत्व पानी इलेक्ट्रोलिसिस के लिए सुपरएरोफोबिक/सुपरहाइड्रोफिलिक बहुआयामी इलेक्ट्रोड प्रणाली

पानी इलेक्ट्रोलिसिस हरित हाइड्रोजन उत्पादन के लिए एक संभावित नवीनीकरणीय ऊर्जा प्रौद्योगिकी के रूप में उभर रही है, जो एक प्रतिनिधि और विश्वसनीय स्वच्छ ऊर्जा स्रोत है। आर्थिक और औद्योगिक दृष्टिकोण से, पृथ्वी में प्रचुर मात्रा में गैर-आभूषण धातु आधारित और द्वि कार्यात्मक उत्प्रेरक का विकास, जो हाइड्रोजन विकास प्रतिक्रिया (HER) और ऑक्सीजन विकास प्रतिक्रिया (OER) दोनों के लिए उच्च उत्प्रेरक गतिविधियों और स्थिरताओं को एक साथ प्रदर्शित कर सकता है, महत्वपूर्ण है; हालाँकि, आज तक, इन प्रकार के उत्प्रेरकों का निर्माण नहीं किया गया है, विशेष रूप से औद्योगिक स्तर पर उच्च-धारा घनत्व पानी इलेक्ट्रोलिसिस के लिए। इस अध्ययन ने इंटरफेस और रूपांकण इंजीनियरिंग के माध्यम से एक स्व-समर्थित उत्प्रेरक इलेक्ट्रोड के रूप में हेट्रोस्ट्रक्चर्ड ज़ीरो-डाइमेंशन (0D)–वन-डाइमेंशन (1D) PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+δ (PBSCF)-Ni3S2 को विकसित किया। PBSCF-Ni3S2 प्रणाली की यह अद्वितीय हेटरोडायमेंशनल नैनोस्ट्रक्चर सुपरएरोफोबिक/सुपरहाइड्रोफिलिक विशेषताएँ प्रदर्शित करती है और उच्च सक्रिय हेटरॉइंटरफेस के प्रदर्शन को अधिकतम करती है, PBSCF-Ni3S2 इलेक्ट्रोड को HER और OER दोनों में उत्कृष्ट इलेक्ट्रोकैटालिटिक प्रदर्शन और उच्च धारा घनत्व (500 h at 500 mA cm–2) पर समग्र पानी इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान असाधारण परिचालन स्थिरता प्रदान करती है। इस अध्ययन ने कुशल और स्थिर बड़े पैमाने पर हाइड्रोजन उत्पादन प्रणाली के लिए उत्प्रेरक इलेक्ट्रोड के विकास में महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्रदान की है.