Ontkoppelde elektrolyse van water is een veelbelovende strategie voor piekbelastingregeling van elektriciteit. Het kan overtollige elektriciteit opslaan in de daltijd en waterstof produceren met een laag energieverbruik in de piektijd, het opheffen van de onbalans tussen de opwekking en het verbruik van elektriciteit.

Onlangs, De groep van prof. Deng Dehui van het Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) ontwierp een efficiënt ontkoppeld waterapparaat door een soort hoogwaardige maliënkolder als elektrode te gebruiken.

Hun studie werd gepubliceerd in De innovatie op 14 juli.

De onderzoekers gebruikten de in grafeen ingekapselde CoNi maliënkolder als elektrode en polysulfiden als mediatoren om een ​​ontkoppeld waterapparaat te ontwikkelen.

Het apparaat produceerde waterstof met een laag potentieel van 0,82 V bij 100 mA/cm ² . Vergeleken met de directe elektrolyse van water, het potentieel van waterstofproductie werd verminderd met 1,24 V, besparing van 60,2% energie in de piektijd.

Met de efficiënte katalyse van maliënkolder, dit apparaat liep stabiel gedurende 500 uur bij de stroomdichtheid van 500 mA/cm ² , die een hoge capaciteit van 2.5 * 10 . bereikte ⁵ mAh/cm ² voor de productie van waterstof.

De groep van prof. Guan Jing van de Qingdao University of Technology bestudeerde de actieve reactie door middel van DFT-berekeningen. Ze onthulden dat de superioriteit van maliënkolderkatalysator voortkwam uit de modulatie van de elektronische structuur van het grafeenoppervlak door een metalen kern en stikstofdotering.

"Dit werk biedt een nieuwe route naar rationeel gebruik van elektriciteit in een aparte periode, wat handig is om slimme elektriciteitsnetten te bouwen in de praktische toepassingen, " zei prof. Deng.