Lilo awọn ohun elo nanostructured lori awọn ohun elo foomu nickel onisẹpo mẹta bi awọn elekitiroti fun fifọ omi.

Idinku awọn epo fosaili ati awọn ifiyesi ti ndagba nipa agbara ati awọn ọran ayika ti yori si awọn igbiyanju iwadii lọpọlọpọ lati ṣe agbekalẹ awọn orisun agbara omiiran.Electrochemical electrolysisti omi ti wa ni ka a ni ileri nwon.Mirza fun hydrogen idana gbóògì. Bibẹẹkọ, fifun omi ti o munadoko nilo awọn elekitirocatalysts ti o munadoko ati ti o tọ ti o le mu kinetics ti iṣesi isọdi-afẹfẹ atẹgun (OER) ati isunmọjade hydrogen (HER). Awọn oludasọna ti o ni irin ọlọla, gẹgẹbi Pt ati awọn ohun elo rẹ, RuO2 ati IrO2, jẹ awọn ohun elo ti o munadoko julọ fun mimuṣere OER ati HER. Sibẹsibẹ, idiyele giga ati aito awọn irin ọlọla ti ṣe idiwọ ohun elo nla wọn ati idagbasoke awọn imọ-ẹrọ agbara isọdọtun. Lati bori awọn idiwọn wọnyi, awọn igbiyanju pupọ ni a ti ṣe lati ṣe apẹrẹ ati ṣajọpọ awọn eletiriki irin ti kii ṣe iyebiye ni lilo awọn ohun elo ti o pọ julọ ti ilẹ bi awọn yiyan ọrọ-aje si OER ati OERHER. Awọn oxides irin iyipada, awọn sulfide, awọn phosphides, awọn ohun elo erogba, awọn selenides, ati awọn ile-iṣẹ irin alapọpọ ni a ti ṣe iwadi lọpọlọpọ ati ti ṣe afihan iṣẹ ṣiṣe ileri fun OER ati HER. Bibẹẹkọ, pupọ julọ awọn eletiriki wọnyi nilo awọn agbara ti o ga ju awọn ayase ti o da lori irin ọlọla, ati imudara iduroṣinṣin wọn jẹ pataki. Nitorinaa, iwulo ni iyara wa lati ṣe agbekalẹ iye owo kekere ati lilo daradara yiyan elekiturodu pẹlu iṣẹ ṣiṣe giga ati iduroṣinṣin igba pipẹ fun pipin omi daradara.

Ni aaye ti awọn ohun elo elekitiroki, meji akọkọ ogbon ti a ti lo lati mura amọna. Ilana akọkọ ati lilo pupọ julọ jẹ lilo awọn ayase ni fọọmu powdered. Ni deede, awọn amọna ti wa ni itumọ nipasẹ lilo awọn slurries ti awọn ohun elo itanna, awọn imudara adaṣe, ati awọn adhesives lori awọn sobusitireti adaṣe. Sibẹsibẹ, ọna yii kii ṣe laisi awọn abawọn. Aila-nfani akọkọ ni ibeere fun alasopọ idabo itanna, eyiti o dinku agbegbe olubasọrọ laarin elekitiroti ati ayase. Eyi le ja si idinamọ ti awọn aaye ti n ṣiṣẹ lọwọ, ti o yọrisi resistance giga ati iṣẹ ṣiṣe elekitirotiki dinku. Ni afikun, awọn amọna jẹ riru jo, bi ayase ti o somọ duro lati yọ kuro lati inu sobusitireti ti n ṣe ni awọn iwuwo lọwọlọwọ giga. Ilana akọkọ keji fun igbaradi elekiturodu ni lilo awọn ohun elo ti o da lori irin ọlọla eyiti o jẹ elekitirode taara sori sobusitireti conductive, gẹgẹbi foomu nickel, bankanje bàbà, asọ erogba tabi iwe, FTO, irin alagbara ati bankanje nickel. Sibẹsibẹ, ọna yii kii ṣe laisi awọn idiwọn rẹ. O nira lati ṣakoso ni deede aaye wiwọle laarin awọn ohun elo ti nṣiṣe lọwọ ti a fi silẹ ati, nitorinaa, iṣẹ elekiturodu dinku pẹlu sisanra fiimu ti o pọ si nitori ailagbara ti sobusitireti si awọn aaye ti nṣiṣe lọwọ inu. Ni afikun, idiju ati idiyele giga ti ọna naa ṣe idiwọ ohun elo ti o wulo pupọ. Nitorina, awọn idagbasoke ti iye owo-doko ise imuposi funonisẹpo mẹta (3D) amọnajẹ pataki fun aseyori electrochemical ohun elo.

Idagbasoke ti awọn ohun elo onisẹpo onisẹpo mẹta tuntun pẹlu awọn ẹya la kọja ati awọn agbegbe dada kan pato ti ṣe ifamọra akiyesi pupọ nitori agbara wọn lati dinku gigun kaakiri ion ati mu ionic ati adaṣe eletiriki pọ si. Nitorina, itọsọna ti o ni ileri fun apẹrẹ electrocatalyst ni lati darapo awọn iwọn igbekalẹ ti o yatọ lati le ṣẹda akojọpọ nanostructured ti awọn ọkọ ayọkẹlẹ ayase ti o pese iṣẹ-ṣiṣe giga, agbegbe nla ati iduroṣinṣin to gaju.foomu nickel(NF), ohun elo ti o wa ni iṣowo ati ohun elo ilamẹjọ, ti ni lilo pupọ bi sobusitireti ati ti ngbe fun awọn ohun elo elekiturodu nitori iwuwasi onisẹpo mẹta ti o ṣii-pore ẹya, elekitiriki giga, ati agbegbe dada kan pato.Awọn micropores ati ṣiṣan jagged awọn ikanni laarin awọn NF tun pese ibi-gbigbe ti o dara ati agbegbe dada nla fun agbegbe ẹyọkan. Awọn sobusitireti oriṣiriṣi, pẹlu oriṣiriṣi awọn foams irin, awọn meshes, awọn foils ati awọn aṣọ, ni a ti ṣawari bi awọn agbowọ fun awọn ohun elo elekitiroki gẹgẹbi awọn batiri lithium-ion, supercapacitors, awọn sẹẹli oorun ati pipin omi. Ni pataki, awọn NF ti o lọra ti fa akiyesi nitori idiyele kekere wọn, iṣiṣẹ eletiriki, ati agbegbe dada elekitiroki nla, eyiti o jẹ apẹrẹ fun ikojọpọ awọn ayase ati jijẹ awọn aaye iṣẹ ṣiṣe elekitirokemika. Ni afikun, awọn NF ti o lọra ni awọn anfani ni imudara gbigbe gbigbe lọpọlọpọ ti awọn elekitiroti, ṣiṣe wọn ni awọn oludije ti o yẹ fun awọn agbowọ agbegbe agbegbe giga lọwọlọwọ ni awọn ohun elo agbara. Idagba taara ti awọn ohun elo ti nṣiṣe lọwọ lori foomu nickel tun ṣe alekun olubasọrọ sobusitireti ayase fun gbigbe elekitironi daradara ni awọn aati fifa omi. Lakoko ti supercapacitor ati awọn amọna batiri jẹ awọn ohun elo akọkọ fun awọn NF, awọn iwadii aipẹ ti fihan pe awọn ohun elo elekiturodu ti a fi sinu ohun elo yii ni iṣẹ ṣiṣe OER ti o ga ju Ni foils ati awọn netiwọọki. Awọn ohun elo wọnyi le ṣee lo boya ni fọọmu adayeba wọn tabi ṣe ọṣọ pẹlu awọn ohun elo ti nṣiṣe lọwọ, ati awọn foomu le ṣee lo mejeeji bi awọn agbowọ ati awọn sobsitireti atilẹyin. Nitorinaa, idagba ti nanostructured, awọn ohun elo kataliti ti o ni ọlọrọ ni ilẹ lori awọn sobusitireti NF ṣe ileri fun idagbasoke awọn ohun elo elekiturodu to ti ni ilọsiwaju fun ipamọ agbara / awọn ẹrọ iyipada. Botilẹjẹpe awọn elekitirosẹti ọlọrọ ni ilẹ ti o dagba taara lori foomu nickel wa ni igbagbogbo, awọn amọna onisẹpo mẹta lori foomu nickel fun OERs ati HERs ko ti ṣe iwadii lọpọlọpọ, botilẹjẹpe wọn jẹ awọn ẹya ara ti o ni agbara ti o ni idiyele kekere ati rọrun lati ṣe.