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Die Wasserelektrolyse entwickelt sich zu einer vielversprechenden Technologie zur Erzeugung erneuerbarer Energien für die grüne Produktion von Wasserstoff, der eine repräsentative und zuverlässige saubere Energiequelle darstellt. Aus wirtschaftlicher und industrieller Sicht ist die Entwicklung erdreichhaltiger, nicht-edelmetallbasierter und bifunktionaler Katalysatoren, die gleichzeitig hohe katalytische Aktivitäten und Stabilities sowohl für die Wasserstoffentwicklungsreaktion (HER) als auch für die Sauerstoffentwicklungsreaktion (OER) aufweisen können, entscheidend; bis heute wurden jedoch diese Arten von Katalysatoren insbesondere für die Wasserelektrolyse bei hoher Stromdichte auf industrieller Ebene noch nicht konstruiert. In dieser Studie wurde ein heterostrukturiertes null-dimensionales (0D)–eins-dimensionales (1D) PrBa0,5Sr0,5Co1,5Fe0,5O5+δ (PBSCF)-Ni3S2 als selbsttragende katalytische Elektrode durch Oberflächen- und Morphologie-Engineering entwickelt. Diese einzigartige heterodimensionale Nanostruktur des PBSCF-Ni3S2-Systems zeigt superaerophobe/superhydrophile Eigenschaften und maximiert die Exposition der hochaktiven Heteroschnittstelle, wodurch die PBSCF-Ni3S2-Elektrode mit herausragenden elektro-katalytischen Leistungen sowohl in der HER als auch in der OER sowie einer außergewöhnlichen Betriebssicherheit während der gesamten Wasserelektrolyse bei hohen Stromdichten (500 h bei 500 mA cm–2) ausgestattet wird. Diese Studie liefert wichtige Einblicke in die Entwicklung katalytischer Elektroden für effiziente und stabile großflächige Wasserstoffproduktionssysteme.
Jeong et al. (Thu,) haben diese Frage untersucht.