O dispositivo eficiente de eletrólise de água desacoplada realizou o corte de pico e o preenchimento do vale de eletricidade. Crédito:ZHANG Mo
A eletrólise desacoplada da água é uma estratégia promissora para a regulação da carga de pico de eletricidade. Ele pode armazenar eletricidade excedente no tempo do vale e produzir hidrogênio com baixo consumo de energia no horário de pico, aliviar o desequilíbrio entre a geração e o consumo de energia elétrica.
Recentemente, O grupo do Prof. Deng Dehui do Instituto de Física Química de Dalian (DICP) da Academia Chinesa de Ciências (CAS) projetou um dispositivo de água desacoplado eficiente usando uma espécie de catalisador de cota de malha de alto desempenho como eletrodo.
Seu estudo foi publicado em A inovação em 14 de julho.
Os pesquisadores usaram o catalisador de cota de malha CoNi encapsulado em grafeno como eletrodo e polissulfetos como mediadores para desenvolver o dispositivo de água desacoplada.
O dispositivo produziu hidrogênio com baixo potencial de 0,82 V a 100 mA / cm 2 . Comparado com a eletrólise direta da água, o potencial de produção de hidrogênio foi reduzido em 1,24 V, economizando 60,2% de energia no horário de pico.
Com a catálise eficiente do catalisador de cota de malha, este dispositivo funcionou de forma estável por 500 h na densidade de corrente de 500 mA / cm 2 , que atingiu alta capacidade de 2,5 * 10 5 mAh / cm 2 para a produção de hidrogênio.
O grupo do Prof. Guan Jing da Universidade de Tecnologia de Qingdao estudou a reação ativa por cálculos DFT. Eles revelaram que a superioridade do catalisador de cota de malha originou-se da modulação da estrutura eletrônica da superfície do grafeno por núcleo de metal e dopante de nitrogênio.
“Este trabalho abre um novo caminho para o uso racional da energia elétrica em um período à parte, o que é útil para construir redes de energia inteligentes nas aplicações práticas, "disse o Prof Deng.
