Accounts of Chemical Research· 2026Q1
Deniz Suyu Elektrolizi İçin Elektrokatalizörlerin Yüzey ve Arayüz Mühendisliği
Surface and Interfacial Engineering of Electrocatalysts for Seawater Electrolysis
- 72atıf
- Q1SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
Yeni anot stratejileri, deniz suyu elektrolizinde aşındırıcı Cl– iyonlarını iter ve oksijen evrimi seçiciliğini artırırken, katot tasarımları dayanıklılığı iyileştirmek için kabarcık ve çökelti oluşumunu yönetir.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- Anot stratejileri, Cl– iyonlarını itmek için anyon-zengin yüzeyler inşa etmeyi, Lewis-asidi destekli OH– açısından zengin mikro ortamlar mühendisliğini ve negatif yüklü ağlar oluşturmayı içerir.
- Yüzey koordinasyon düzenlemesi, elektronik yapıyı ayarlamak ve Cl– itmesini güçlendirmek için moleküler düzenleyiciler kullanır.
- Çoklu savunma mimarisi, klorür kimyası ve mekanik stresin eşzamanlı azaltılması için anyon-zengin yüzeyleri kabarcık yönetimi ile entegre eder.
- Katot geliştirme, gaz/iyon taşınmasını yönetmek ve çökeltileri gidermek için mikroskobik kabarcık/çökelti taşıma sistemleri ve kendi kendini temizleyen elektrotları içerir.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
Conspectus By tapping Earth’s most abundant water resource, seawater electrolysis offers a promising route to hydrogen production while reducing reliance on freshwater. However, in natural seawater and at industrial current densities ( j ), complex ion–catalyst interactions at the interface can accelerate activity decay and undermine long-term durability. On the anode, halide attack dominated by Cl – can shift selectivity from the oxygen evolution reaction toward the chlorine evolution reaction and trigger the metal-chloride/hydroxide corrosion pathway, causing loss of active sites and poor oxygen selectivity. On the cathode, the local pH increase induced by the hydrogen evolution reaction can drive Mg 2+ /Ca 2+ precipitation, forming fouling layers that block active sites and hinder continuous operation. Additionally, inadequate control of gas release and the solid–gas interface at industrial j can accelerate bubble-induced mechanical damage to the catalyst layer. In this Account, we summarize our group’s progress in engineering catalyst surfaces and interfaces toward efficient and durable seawater electrolysis. We begin by outlining anode-focused strategies that improve seawater oxidation activity and halide tolerance. First, anion-species regulation is applied to (1) construct anion-rich surfaces that repel Cl –, (2) engineer a Lewis-acid-enabled OH – -enriched microenvironment that favors *OH over Cl –, and (3) build a high-density negatively charged network that efficiently excludes Cl – at industrial j . Next, surface coordination regulation is introduced in which strongly chemisorbed molecular regulator tunes the electronic structure of metal centers and reinforces Cl – repulsion. Subsequently, we design a multidefense architecture that integrates an anion-rich surface and oxygen-intermediate-rich layer within a tip-connected bubble management framework, enabling simultaneous mitigation of chlorine chemistry and mechanical stress at industrial j . On the cathode side, we develop a microscopic bubble/precipitate traffic system (MBPTS) and self-cleaning electrode that control gas and ion transport, continuously remove Mg 2+ /Ca 2+ deposits, and enable concurrent H 2 production and magnesium recovery. Finally, we outline the remaining limitations and emerging opportunities in seawater electrolysis to inspire next-generation designs for saline electrochemical energy systems and beyond.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Accounts of Chemical Research, 2026 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Yenilenebilir Enerji, Sürdürülebilirlik ve Çevre
Renewable Energy, Sustainability and the EnvironmentEnergy