纯净水的短缺和低级水处理的高能耗迫切需要直接海水电解技术的发展。

近日，西南大学罗红群教授，李念兵教授报道了通过实验和计算揭示了掺杂和空位缺陷引起的催化剂电子密度的重新分布，并用有利的热力学证实了多个活性中心对水的解离和解吸的贡献。

文章要点

1）研究发现，Co/Ni掺杂的富缺陷Cu基氧化物（CNC-MO）纳米阵列分别通过与*OH和*H键合来促进水的解离和氢的脱附，从而加速了析氢反应（HER）。

2）Ni/Co掺杂的富缺陷Cu基硫化物（CNC-MS）纳米棒在有效吸附和隔离*H的同时，调节了*OH的吸附态，改善了析氧反应（OER）动力学。

3）实验结果显示，在1.61 V的电压下，非对称电极可以实现电流密度达100 mA cm^-2的碱性海水电解。而电极的耐蚀性、高效性和选择性使其在盐碱介质中可以保持1200 h的稳定，然后随着位点的堵塞和深度腐蚀而逐渐被降解。

这项研究在权衡电催化剂成本、效率和耐用性等多个因素的同时，提出了构建高性能海水分解电催化剂的设计策略。

参考文献

Xiao Hu Wang, Yu Ling, Bin Wu, Bang Lin Li, Xiao Lin Li, Jing Lei Lei, Nian Bing Li and Hong Qun Luo, Doping modification, defects construction, and surface engineering: design of cost-effective high-performance electrocatalysts and their application in alkaline seawater splitting, Nano Energy, (2021)

DOI：10.1016/j.nanoen.2021.106160

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106160