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  • Wasser-Hydroxid-Einschluss in Kobaltwolframat für die Wasserelektrolyse mit Protonenaustauschmembran

    • Wasser-Hydroxid-Einschluss in Kobaltwolframat für die Wasserelektrolyse mit Protonenaustauschmembran

    Titel Wasser-Hydroxid-Einschluss in Kobaltwolframat für die Wasserelektrolyse mit Protonenaustauschmembran
    Autoren Ranit Ram, Lu Xia, Hind Benzidi, Anku Guha, Viktoria Golovanova, Alba Garzón Manjón, David Llorens Rauret, Pol Sanz Berman, Marinos Dimitropoulos, Bernat Mundet, Ernest Pastor, Veronica Celorrio, Camilo A. Mesa, Aparna M. Das, Adrián Pinilla-Sánchez, Sixto Giménez, Jordi Arbiol, Núria López, F. Pelayo García de Arquer
    Zeitschrift Wissenschaft
    Datum 06/21/2024
    DOI 10.1126/science.adk9849
    Einführung Die Sauerstoffentwicklungsreaktion (OER) stellt eine entscheidende Herausforderung dar, um eine energieeffiziente Elektrolyse auf Wasserbasis zu erreichen, die für die Erzeugung von Wasserstoff und anderen solaren Brennstoffen unerlässlich ist. Bei der Protonenaustauschmembran-Wasserelektrolyse (PEMWE) ist für eine stabile Katalyse dieser Reaktion in der Regel die Verwendung von Edelmetallen erforderlich. In dieser Arbeit wird gezeigt, dass die Delaminierung von Kobaltwolframat die Aktivität und Haltbarkeit durch die Stabilisierung von Oxid- und Wasserhydroxid-Netzwerken innerhalb von Gitterdefekten in einer sauren Umgebung erheblich steigert. Die resultierenden Katalysatoren erreichen reduzierte Überspannungen und erreichen eine Stromdichte von 1,8 Ampere pro Quadratzentimeter bei 2 Volt. Sie halten auch einen stabilen Betrieb von bis zu 1 Ampere pro Quadratzentimeter in einem PEMWE-System unter industriellen Bedingungen (80°C) bei 1,77 Volt aufrecht, was eine dreifache Verbesserung der Aktivität und einen anhaltenden Betrieb bei 1 Ampere pro Quadratzentimeter für über 600 Stunden bedeutet.
    Zitat Ranit Ram, Lu Xia und Hind Benzidi et al. Water-hydroxide trapping in cobalt tungstate for proton exchange membrane water electrolysis. Wissenschaft. 2024. Vol. 384(6702):1373-1380. DOI: 10.1126/science.adk9849
    Element Kobalt (Co) , Wolfram (W) , Sauerstoff (O) , Wasserstoff (H) , Platin (Pt) , Iridium (Ir)
    Industrie Energiespeicherung und Batterien , Brennstoffzellen , Chemische Produktion , Forschung & Labor
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