Zheng Liu#, Zhaoyu Liu#, Lingxing Zan, Yu Sun, Huizhen Han, Zhe Li, Han Wang, Ting Cao, Yao Zhu, Haiyang Lv, Yuxuan Liu, Juzhe Liu*, Xin Bo*, Molecules, 2024, 29, 5298. DOI:/10.3390/molecules29225298

镍铁氢氧化物作为一种高效的碱性电解水制氢阳极析氧催化剂已被广泛应用于制氢设备中，且该类催化材料可由镍铁合金整体式电极原位老化获得。因此，工业上可将镍铁合金电极直接安装于电解槽中，随着设备运转，其析氧效率会自行提升。本研究通过模拟工业这一过程，指出电解槽的总体节能效率是来自于阳极析氧和阴极析氢反应两者的共同贡献。我们观察到虽然从镍铁合金电极原位生成的镍铁氢氧化物具有催化促进作用，但其耦合的镍阴极受到污染，导致析氢活性损失和整体效率提升大打折扣。Ni²⁺和Fe³⁺阳离子在长期工业模拟过程中不可避免地从阳极溶解到电解液中，并在镍阴极上电沉积。该研究强调了催化应用不应局限于孤立的半反应，合理的耦合电极匹配以去除电解液中的污染物，对于充分展现真实应用中的内在催化能力也具有重要意义。

第一作者：中国环境科学院刘铮副教授，陕西师范大学硕士研究生刘兆宇

通讯作者：华北电力大学刘聚哲副教授，陕西师范大学薄鑫副研究员

全文链接：https://doi.org/10.3390/molecules29225298