초록 직접 해수 전기 분해는 지속 가능한 수소 생산을 위한 유망한 전략이지만, 촉매 설계에서 스케일링, 염화물 부식 저항성 및 비용 효율성을 포함한 주요 문제에 직면해 있습니다. Fe/Co 공동 도핑된 Ru@Ni(OH)2 전극(Ru@FeCo–Ni(OH)2)을 조립하기 위해 일 단계 계면 산화환원 전략이 보고되어 금속 배위 환경을 정밀하게 제어하면서 산업 규모의 제조 가능성을 보장합니다. 이 방법은 성능 편차 없이 5000 cm² 전극 제작을 가능하게 하여 상업용 전해조와의 호환성을 입증합니다. Ru@FeCo–Ni(OH)2 전극은 놀라운 내구성(>3000 h)을 보이며, 자연 해수(정제되지 않고 KOH를 추가한)로 1kg당 0.87의 수소 생산을 달성하여 미국 에너지부의 2031년 가격 목표인 1 kg당을 초과합니다. Operando 분광학 및 DFT 계산은 시너지 효과가 있는 공동 도핑 메커니즘을 드러냅니다: 1) d-밴드 중심 하향 이동(ΔE = 0.68 eV)은 우수한 수소 진화 반응 성능을 위한 수소 흡착을 최적화하고, 2) 가속화된 표면 재구성은 염화물 저항성 산화수산화물 층을 형성하여 산소 진화 반응 효율을 향상시킵니다. 이 연구는 이중 기능 촉매 설계의 새로운 패러다임을 확립하고, 활성 부위의 진화에 대한 기계적 통찰을 제공하며 해수로부터 비용 효과적으로 녹색 수소 생산을 위한 확장 가능한 경로를 제시합니다.
Lu et al. (Mon,)은 이 질문을 연구했습니다.
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