将废旧LiFePO4阴极再利用为稳定的直海水分解异质结构电催化剂

摘要 由于淡水资源稀缺，实现碳中和能源的追求加深了人们对直接海水电解制绿氢的兴趣。虽然基于镍的催化剂在碱性水氧化中表现出良好的催化活性，但在富氯的海水环境中，其催化中心容易迅速降解，导致有限的操作时间。在此，我们报告了一种与激光剥蚀的LiFePO4（Ni(OH)2/L-LFP）相互作用的Ni(OH)2催化剂，该催化剂源自废旧锂离子电池（LIBs），作为一种有效且稳定的直接海水氧化电催化剂。我们的综合分析表明，在L-LFP周围形成的PO43−物种有效排斥Cl−离子，从而减轻腐蚀。同时，原位生成的NiOOH与Fe3(PO4)2之间的界面增强了氧化反应过程中的OH−吸附和电子转移。这种协同效应使得在电流密度为10 mA cm−2时实现237 mV的低过电位，并表现出显著的耐久性，在100 mA cm−2的碱性海水中经过600小时后仅损失3.3%的活性。我们的研究结果为将废旧锂离子电池转化为高性能催化剂用于可持续海水电解提供了可行的策略，为绿色氢气生产技术的发展贡献了力量。”},{