海水电解面临的挑战与机遇:含氯电化学中先进材料研究进展
English
Challenges and Opportunities for Seawater Electrolysis: A Mini-Review on Advanced Materials in Chlorine-Involved Electrochemistry
-
Key words:
- Seawater electrolysis
- / Chlorine chemistry
- / Anti-corrosion
- / Selective electrocatalyst
-
-
[1]
Kumaravel, V.; Abdel-Wahab, A. Energy Fuels 2018, 32, 6423. doi: 10.1021/acs.energyfuels.8b00995
-
[2]
Jin, H. Y.; Wang, X. S.; Tang, C.; Vasileff, A.; Li, L. Q.; Slattery, A.; Qiao, S. Z. Adv. Mater. 2021, 33, 2007508. doi: 10.1002/adma.202007508
-
[3]
Liu, S. L.; Hu, Z.; Wu, Y. Z.; Zhang, J. F.; Zhang, Y.; Cui, B. H.; Liu, C.; Hu, S.; Zhao, N. Q.; Han, X. P.; et al. Adv. Mater. 2020, 32, 2006034. doi: 10.1002/adma.202006034
-
[4]
Shan, J. Q.; Guo, C. X.; Zhu, Y. H.; Chen, S. M.; Song, L.; Jaroniec, M.; Zheng, Y.; Qiao, S. Z. Chem 2019, 5, 445. doi: 10.1016/j.chempr.2018.11.010
-
[5]
罗盼, 孙芳, 邓菊, 许海涛, 张慧娟, 王煜. 物理化学学报, 2018, 34 (12), 1397. doi: 10.3866/PKU.WHXB201804022Luo, P.; Sun, F.; Deng, J.; Xu, H. T.; Zhang, H. J.; Wang, Y. Acta Phys. -Chim. Sin. 2018, 34 (12), 1397. doi: 10.3866/PKU.WHXB201804022
-
[6]
Hao, C. Y.; Wu, Y.; An, Y. J.; Cui, B. H.; Lin, J. N.; Li, X. N.; Wang, D. H.; Jiang, M. H.; Cheng, Z. X.; Hu, S. Mater. Today Energy 2019, 12, 453. doi: 10.1016/j.mtener.2019.04.009
-
[7]
Zhou, G.; Guo, Z. J.; Shan, Y.; Wu, S. Y.; Zhang, J. L.; Yan, K.; Liu, L. Z.; Chuc, P. K.; Wu, X. L. Nano Energy 2019, 55, 42. doi: 10.1016/j.nanoen.2018.10.047
-
[8]
Cheng, F. F.; Feng, X. L.; Chen, X.; Lin, W. G.; Rong, J. F.; Yang, W. S. Electrochim. Acta 2017, 251, 336. doi: 10.1016/j.electacta.2017.08.098
-
[9]
Yu, J.; Li, B. Q.; Zhao, C. X.; Zhang, Q. Energy Environ. Sci. 2020, 13, 3253. doi: 10.1039/D0EE01617A
-
[10]
Senthilkumar, S. T.; Go, W.; Han, J.; Thuy, L. P. T.; Kishor, K.; Kima, Y.; Kim, Y. J. Mater. Chem. A 2019, 7, 22803. doi: 10.1039/C9TA08321A
-
[11]
Abe, H.; Murakami, A.; Tsunekawa, S.; Okada, T.; Wakabayashi, T.; Yoshida, M.; Nakayama, M. ACS Catal. 2021, 11, 6390. doi: 10.1021/acscatal.0c05496
-
[12]
Yu, L.; Zhu, Q.; Song, S. W.; McElhenny, B.; Wang, D. Z.; Wu, C. Z.; Qin, Z. J.; Bao, J. M.; Yu, Y.; Chen, S.; et al. Nat. Commun. 2019, 10, 5106. doi: 10.1038/s41467-019-13092-7
-
[13]
Dresp, S.; Dionigi, F.; Loos, S.; de Araujo, J. F.; Spöri, C.; Gliech, M.; Dau, H.; Strasser, P. Adv. Energy Mater. 2018, 8, 1800338. doi: 10.1002/aenm.201800338
-
[14]
d'Amore-Domenech, R.; Leo, T. J. ACS Sustain. Chem. Eng. 2019, 7, 8006. doi: 10.1021/acssuschemeng.8b06779
-
[15]
Dionigi, F.; Reier, T.; Pawolek, Z.; Gliech, M.; Strasser, P. ChemSusChem 2016, 9, 962. doi: 10.1002/cssc.201501581
-
[16]
Ko, J. S.; Johnson, J. K.; Johnson, P. I.; Xia, Z. Y. ChemCatChem 2020, 12, 4526. doi: 10.1002/cctc.202000
-
[17]
Gayen, P.; Saha, S.; Ramani, V. ACS Appl. Energy Mater. 2020, 3, 4, 3978. doi: 10.1021/acsaem.0c00383
-
[18]
Xiu, L. Y.; Pei, W.; Zhou, S.; Wang, Z. Y.; Yang, P. J.; Zhao, J. J.; Qiu, J. S. Adv. Funct. Mater. 2020, 1910028. doi: 10.1002/adfm.201910028
-
[19]
Tong, W. M.; Forster, M.; Dionigi, F.; Dresp, S.; Erami, R. S.; Strasser, P.; Cowan, A. J.; Farràs, P. Nat. Energy 2020, 5, 367. doi: 10.1038/s41560-020-0550-8
-
[20]
Song, J. J.; Wei, C.; Huang, Z. F.; Liu, C. T.; Zeng, L.; Wang, X.; Xu, Z. C. J. Chem. Soc. Rev. 2020, 49, 2196. doi: 10.1039/C9CS00607A
-
[21]
Exner, K. S.; Anton, J.; Jacob, T.; Over, H. Angew. Chem. 2016, 128, 7627. doi: 10.1002/anie.201511804
-
[22]
Karlsson, R. K. B.; Cornell, A. Chem. Rev. 2016, 116, 2982. doi: 10.1021/acs.chemrev.5b00389
-
[23]
Exner, K. S.; Anton, J.; Jacob, T.; Over, H. Angew. Chem. 2014, 126, 11212. doi: 10.1002/ange.201406112
-
[24]
Sumaria, V.; Krishnamurthy, D.; Viswanathan, V. ACS Catal. 2018, 8, 9034. doi: 10.1021/acscatal.8b01432
-
[25]
Cheng, C. Y.; Kelsall, G. H. J. Appl. Electrochem. 2007, 37, 1203. doi: 10.1007/s10800-007-9364-7
-
[26]
Amikam, G.; Natiu, P.; Gendel, Y. Int. J. Hydrog. Energy 2018, 43, 6504. doi: 10.1016/j.ijhydene.2018.02.082
-
[27]
Exner, K. S. ChemElectroChem 2019, 6, 3401. doi: 10.1002/celc.201900834
-
[28]
Lim, T.; Jung, G. Y.; Kim, J. H.; Park, S. O.; Park, J.; Kim, Y. T.; Kang, S. J.; Jeong, H. Y.; Kwak, S. K.; Joo, S. H. Nat. Commun. 2020, 11, 412. doi: 10.1038/s41467-019-14272-1
-
[29]
Goryachev, A.; Pascuzzi, M. E. C.; Carla, F.; Weber, T.; Over, H.; Hensen, E. J. M.; Hofmann, J. P. Electrochim. Acta 2020, 336, 135713. doi: 10.1016/j.electacta.2020.135713
-
[30]
Zeradjanin, A. R.; Menzel, N.; Schuhmann, W.; Strasser, P. Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 13741. doi: 10.1039/C4CP00896K
-
[31]
Chen, S.; Huang, H.; Jiang, P.; Yang, K.; Diao, J. F.; Gong, S. P.; Liu, S.; Huang, M. X.; Wang, H.; Chen, Q. W. ACS Catal. 2020, 10, 1152. doi: 10.1021/acscatal.9b04922
-
[32]
Lee, Y.; Suntivich, J.; May, K. J.; Perry, E. E.; Yang, S. H. J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 399. doi: 10.1021/jz2016507
-
[33]
Ge, R. X.; Li, L.; Su, J. W.; Lin, Y. C.; Tian, Z. Q.; Chen, L. Adv. Energy Mater. 2019, 9, 1901313. doi: 10.1002/aenm.201901313
-
[34]
Abbott, D. F.; Lebedev, D.; Waltar, K.; Povia, M.; Nachtegaal, M.; Fabbri, E.; Coperet, C.; Schmidt, T. J. Chem. Mater. 2016, 28, 6591. doi: 10.1021/acs.chemmater.6b02625
-
[35]
Rossmeisl, J.; Hansen, H. A.; Man, I. C.; Studt, F.; Abild-Pedersen, F.; Bligaard, T. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 283. doi: 10.1039/B917459A
-
[36]
Vos, J. G.; Liu, Z. C.; Speck, F. D.; Perini, N.; Fu, W. T.; Cherevko, S.; Koper, M. T. M. ACS Catal. 2019, 9, 8561. doi: 10.1021/acscatal.9b01159
-
[37]
Petrykin, V.; Macounova, K.; Shlyakhtin, O. A.; Krtil, P. Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 4813. doi: 10.1002/ange.200907128
-
[38]
宋利君, 孟惠民. 物理化学学报, 2010, 26 (9), 2375. doi: 10.3866/PKU.WHXB20100847Song, L. J.; Meng, H. M. Acta Phys. -Chim. Sin. 2010, 26 (9), 2375. doi: 10.3866/PKU.WHXB20100847
-
[39]
Yu, L.; Wu, L. B.; McElhenny, B.; Song, S. W.; Luo, D.; Zhang, F. H.; Yu, Y.; Chen, S.; Ren, Z. F. Energy Environ. Sci. 2020, 13, 3439. doi: 10.1039/D0EE00921K
-
[40]
Huang, W. H.; Lin, C. Y. Faraday Discuss. 2019, 215, 205. doi: 10.1039/C8FD00172C
-
[41]
Zhao, Y. Q.; Jin, B.; Vasileff, A.; Jiao, Y.; Qiao, S. Z. J. Mater. Chem. A 2019, 7, 8117. doi: 10.1039/C9TA01903K
-
[42]
Dresp, S.; Thanh, T. N.; Klingenhof, M.; Brückner, S.; Hauke, P.; Strasser, P. Energy Environ. Sci. 2020, 13, 1725. doi: 10.1039/D0EE01125H
-
[43]
Cui, B. H.; Hu, H.; Liu, C.; Liu, S. L.; Chen, F. S.; Hu, S.; Zhang, J. F.; Zhou, W.; Deng, Y. D.; Qin, Z. B.; et al. Nano Res. 2021, 14, 1149. doi: 10.1007/s12274-020-3164-3
-
[44]
Hsu, S. H.; Miao, J. W.; Zhang, L. P.; Gao, J. J.; Wang, H. M.; Tao, H. B.; Hung, S. F.; Vasileff, A.; Qiao, S. Z.; Liu, B. Adv. Mater. 2018, 30, 1707261. doi: 10.1002/adma.201707261
-
[45]
Gupta, S.; Forster, M.; Yadav, A.; Cowan, A. J.; Patel, N.; Patel, M. ACS Appl. Energy Mater. 2020, 3, 7619. doi: 10.1021/acsaem.0c01040
-
[46]
Keane, T. P.; Nocera, D. G. ACS Omega 2019, 4, 12860. doi: 10.1021/acsomega.9b01751
-
[47]
Bennett, J. E. Int. J. Hydrog. Energy 1980, 5, 401. doi: 10.1016/0360-3199(80)90021-X
-
[48]
Vos, J. G.; Wezendonk, T. A.; Jeremiasse, A. W.; Koper, M. T. M. J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 10270. doi: 10.1021/jacs.8b05382
-
[49]
Okada, T.; Abe, H.; Murakami, A.; Shimizu, T.; Fujii, K.; Wakabayashi, T.; Nakayama, M. Langmuir 2020, 36, 5227. doi: 10.1021/acs.langmuir.0c00547
-
[50]
Dresp, S.; Dionigi, F.; Klingenhof, M.; Strasser, P. ACS Energy Lett. 2019, 4, 933. doi: 10.1021/acsenergylett.9b00220
-
[51]
Zhang, B.; Wang, J.; Wu, B.; Guo, X. W.; Wang, Y. J.; Chen, D.; Zhang, Y. C.; Du, K.; Oguzie, E. E.; Ma, X. L. Nat. Commun. 2018, 9, 2559. doi: 10.1038/s41467-018-04942-x
-
[52]
Liu, X. P.; Gong, M. X.; Xiao, D. D.; Deng, S. F.; Liang, J. N.; Zhao, T. H.; Lu, Y.; Shen, T.; Zhang, J.; Wang, D. L. Small 2020, 16, 2000663. doi: 10.1002/smll.202000663
-
[53]
Kuang, Y.; Kenney, M. J.; Meng, Y. T.; Hung, W. H.; Liu, Y. J.; Huang, J. E.; Prasanna, R.; Li, P. S.; Li, Y. P.; Wang, L.; et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2019, 116, 6624. doi: 10.1073/pnas.1900556116
-
[54]
Wu, H.; Lu, Q.; Zhang, J. F.; Wang, J. J.; Han, X. P.; Zhao, N. Q.; Hu, W. B.; Li, J. J.; Chen, Y. N.; Deng, Y. D. Nano-Micro Lett. 2020, 12, 162. doi: 10.1007/s40820-020-00505-2
-
[55]
Zhang, J.; Chen, Z. L.; Liu, C.; Zhao, J.; Liu, S. L.; Rao, D. W.; Nie, A. M.; Chen, Y. N.; Deng, Y. D.; Hu, W. B. Sci. China Mater. 2020, 63, 249. doi: 10.1007/s40843-019-1176-6
-
[56]
Chen, Y. N.; Xu, S. M.; Zhu, S. Z.; Jacob, R. J.; Pastel, G.; Wang, Y. B.; Li, Y. J.; Dai, J. Q.; Chen, F. J.; Xie, H.; et al. Nano Res. 2019, 12 (9), 2259. doi: 10.1007/s12274-019-2304-0
-
[57]
Cui, B. H.; Zhang, M.; Zhao, Y. X.; Hu, S. Mater. Today Energy 2019, 13, 85. doi: 10.1016/j.mtener.2019.05.001
-
[58]
Finke, C. E.; Omelchenko, S. T.; Jasper, J. T.; Lichterman, M. F.; Read, C. G.; Lewis, N. S.; Hoffmann, M. R. Energy Environ. Sci. 2019, 12, 358. doi:a 10.1039/C8EE02351D
-
[59]
Sohrabnejad-Eskan, I.; Goryachev, A.; Exner, K. S.; Kibler, L. A.; Hensen, E. J. M.; Hofmann, J. P.; Over, H. ACS Catal. 2017, 7, 2403. doi: 10.1021/acscatal.7b03142
-
[60]
Li, H. Y.; Tang, Q. W.; He, B. L.; Yang, P. Z. J. Mater. Chem. A 2016, 4, 6513. doi: 10.1039/C6TA00785F
-
[61]
Niu, X. M.; Tang, Q. W.; He, B. L.; Yang, P. Z. Electrochim. Acta 2016, 208, 180. doi: 10.1016/j.electacta.2016.04.184
-
[62]
Song, H. J.; Yoon, H.; Ju, B.; Lee, D. Y.; Kim, D. W. ACS Catal. 2020, 10, 702. doi: 10.1021/acscatal.9b04231
-
[63]
Wu, X. H.; Zhou, S.; Wang, Z. Y.; Liu, J. S.; Pei, W.; Yang, P. J.; Zhao, J. J.; Qiu, J. S. Adv. Energy Mater. 2019, 9, 1901333. doi: 10.1002/aenm.201901333
-
[64]
Hou, Z. Y.; Gao, L. L.; Cui, Z. D.; Yin, J. H. IOP Conf. Series: Earth Environ. Sci. 2018, 108, 022037. doi: 10.1088/1755-1315/108/2/022037
-
[65]
Gao, J. J.; Huang, X.; Cai, W. Z.; Wang, Q. L.; Jia, C. M.; Liu, B. ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 25991. doi: 10.1021/acsami.0c05906
-
[66]
Ooka, H.; Yamaguchi, A.; Takashima, T.; Hashimoto, K.; Nakamura, R. J. Phys. Chem. C 2017, 121, 17873. doi: 10.1021/acs.jpcc.7b03749
-
[67]
Gao, J. J.; Xu, C. Q.; Hung, S. F.; Liu, W.; Cai, W. Z.; Zeng, Z. P.; Jia, C. M.; Chen, H. M.; Xiao, H.; Li, J.; et al. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 3014. doi: 10.1021/jacs.8b11456
-
[68]
Menzel, N.; Ortel, E.; Mette, K.; Kraehnert, R.; Strasser, S. ACS Catal. 2013, 3, 1324. doi: 10.1021/cs4000238
-
[69]
Yan, G. B.; Lian, Y. B.; Gu, Y. D.; Yang, C.; Sun, H.; Mu, Q. Q.; Li, Q.; Zhu, W.; Zheng, X. S.; Chen, M. Z.; et al. ACS Catal. 2018, 8, 10137. doi: 10.1021/acscatal.8b02203
-
[70]
Endrödi, B.; Stojanovic, A.; Cuartero, M.; Simic, N.; Wildlock, M.; Marco, R. D.; Crespo, G. A.; Cornell, A. ACS Sustain. Chem. Eng. 2019, 7, 12170. doi: 10.1021/acssuschemeng.9b01279
-
[71]
Gao, S.; Li, G. D.; Liu, Y. P.; Chen, H.; Feng, L. L.; Wang, Y.; Yang, M.; Wang, D. J.; Wang, S.; Zou, X. X. Nanoscale 2015, 7, 2306. doi: 10.1039/C4NR04924A
-
[72]
Miao, J.; Lang, Z. L.; Zhang, X. Y.; Kong, W. G.; Peng, O. W.; Yang, Y.; Wang, S. P.; Cheng, J. J.; He, T. C.; Amini, A.; et al. Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1805893. doi: 10.1002/adfm.201805893
-
[73]
Liu, J. W.; Ma, Q. L.; Huang, Z. Q.; Liu, G. G.; Zhang, H. Adv. Mater. 2019, 31, 1800696. doi: 10.1002/adma.201800696
-
[74]
Ma, Y. Y.; Wu, C. J.; Feng, X. J.; Tan, H. Q.; Yan, L. K.; Liu, Y.; Kang, Z. H.; Wang, E. B.; Li, Y. G. Energy Environ. Sci. 2017, 10, 788. doi: 10.1039/C6EE03768B
-
[75]
Chauhana, D. S.; Quraishia, M.A.; Ansaria, K.R. Prog. Organ. Coat. 2020, 147, 105741. doi: 10.1016/j.porgcoat.2020.105741
-
[76]
Hussain, S.; Akbar, K.; Vikraman, D.; Song, R. A. A. W.; An, K. S.; Farooq, A.; Park, J. Y.; Chun, S. H.; Jung, J. Nanomaterials 2018, 8, 929. doi: 10.3390/nano8110929
-
[77]
Hussain, S.; Vikraman, D.; Truong, L.; Akbar, K.; Rabani, I.; Kim, H. S.; Chun, S. H.; Jung, J. J. Alloy. Compd. 2019, 788, 267. doi: 10.1016/j.jallcom.2019.02.192
-
[78]
Sarawutanukul, S.; Phattharasupakun, N.; Sawangphruk, M. Carbon 2019, 151, 109. doi: 10.1016/j.carbon.2019.05.058
-
[79]
Lv, Q. L.; Han, J. X.; Tan, X. L.; Wang, W.; Cao, L. X.; Dong, B. H. ACS Appl. Energy Mater. 2019, 2, 3910. doi: 10.1021/acsaem.9b00599
-
[80]
Shang, X.; Dong, B.; Chai, Y. M.; Liu, C. G. Sci. Bull. 2018, 63, 853. doi: 10.1016/j.scib.2018.05.014
-
[81]
Kou, Z. K.; Yu, Y.; Liu, X. M.; Gao, X. R.; Zheng, L. R.; Zou, H. Y.; Pang, Y. J.; Wang, Z. Y.; Pan, Z. H.; He, J. Q.; et al. ACS Catal. 2020, 10, 4411. doi: 10.1021/acscatal.0c00340
-
[82]
Wu, T. Z.; Sun, S. N.; Song, J. J.; Xi, S. B.; Du, Y. H.; Chen, B.; Sasangka, W. A.; Liao, H. B.; Gan, C. L.; Scherer, G. G.; et al. Nat. Catal. 2019, 2, 763. doi: 10.1038/s41929-019-0325-4
-
[83]
Jin, H. Y.; Liu, X.; Vasileff, A.; Jiao, Y.; Zhao, Y. Q.; Zheng, Y.; Qiao, S. Z. ACS Nano 2018, 12, 12761. doi: 10.1021/acsnano.8b07841
-
[84]
秦睿, 王鹏彦, 林灿, 曹菲, 张金咏, 陈磊, 木士春. 物理化学学报, 2021, 37 (7), 2009099. doi: 10.3866/PKU.WHXB202009099Qin, R.; Wang, P. Y.; Lin, C.; Cao, F.; Zhang, J. Y.; Chen, L.; Mu, S. C. Acta Phys. -Chim. Sin. 2021, 37 (7), 2009099. doi: 10.3866/PKU.WHXB202009099
-
[85]
Huang, Y. C.; Hu, L.; Liu, R.; Hu, Y. W.; Xiong, T. Z.; Qiu, W. T.; Balogun, M. S. Pan, A. L.; Tong, Y. X. Appl. Catal. B: Environ. 2019, 251, 181. doi: 10.1016/j.apcatb.2019.03.037
-
[86]
Liu, Y. C.; Hu, X.; Huang, B. B.; Xie, Z. L. ACS Sustain. Chem. Eng. 2019, 7, 18835. doi: 10.1021/acssuschemeng.9b03720
-
[87]
Li, P. S.; Wang, S. Y.; Samo, I. A.; Zhang, X. H.; Wang, Z. L.; Wang, C.; Li, Y.; Du, Y. Y.; Zhong, Y.; Cheng, C. T.; et al. Research 2020, 9, 2872141. doi: 10.34133/2020/2872141
-
[1]
计量
- PDF下载量: 165
- 文章访问数: 2063
- HTML全文浏览量: 184